Гидрология Байкала. Уровень озера // Галазий Г. И. «Байкал в вопросах и ответах» (1989)

Материал воспроизводит главу из книги академика Галазия Г. И. "Байкал в вопросах и ответах" (1989). Сквозная нумерация вопросов по книге сохранена.

216. Стабилен ли уровень воды в Байкале?

Уровень Байкала за последние пять веков снижается. Высокие исторические горизонты воды, которые повто­ряются один раз в 65—70 лет, стали на полметра ниже, чем они были 500—600 лет назад. Особенно заметно сни­жение уровня воды в озере за последние 10—15 лет. От­метки приблизились к тому уровню, каким он был до строительства плотины Иркутской ГЭС. Лишь в послед­ние годы уровень воды в Байкале несколько повысился и достиг проектных отметок.

217. Одинаков ли уровень воды по всему Байкалу?

Перепад высот уровня воды в различных районах озера достигает 1 м и более. Это вызывается неоднород­ностью барометрического давления на огромной аквато­рии озера. Различию уровней воды в разных районах способствуют также ветровые сгоны и нагоны.

218. Как изменяется уровень воды по сезонам?

Самый высокий сезонный уровень воды в Байкале бывает в августе—сентябре, а самый низкий — в марте— апреле. Амплитуда сезонных колебаний 80—100 см.

219. Каковы вековые изменения уровня?

За последние 100 лет изменения уровня имеют мак­симальную амплитуду 217 см.

220. Какими бывают колебания уровня воды в Байкале?

В Байкале отмечают два типа колебаний уровня: дол­говременные и кратковременные. Плавные долговремен­ные — это приточно-сточные колебания, при которых уровень воды снижается или повышается равномерно и во всем озере; то есть долговременные колебания связа­ны с изменением объема воды. Причиной колебания уров­ня, кроме климатических условий, могут быть и геологи­ческие изменения в озерной котловине.

Колебания кратковременные, часто резкие, связаны с колебаниями атмосферного давления, ветром, с изме­нением плотности и температуры воды. В природе обе причины изменений уровня обычно неразрывны.

221. Кто первым их объяснил?

Б. И. Дыбовский после специальных исследований ус­тановил, что незадолго до вскрытий озера, в апреле, его уровень начинает постепенно повышаться. Подъем про­должается в течение всего лета. В начале осени, с конца сентября — начала октября, он постепенно ослабляется и, наконец, достигнув максимума, останавливается. Са­мый высокий уровень бывает обычно в сентябре — ок­тябре. После этого он начинает постепенно снижаться, а с замерзанием притоков снижение ускоряется значи­тельно. Зимой падение уровня замедляется и незадолго до вскрытия достигает своего минимального значения. Обычно это бывает в апреле.

Б. И. Дыбовский в 1869—1870 гг. проследил за еже­месячным изменением уровня воды в Байкале: «В 1869 г., — писал он, — вода стала явственно прибывать с половины июня  и  достигла самого  высокого  уровня 4 октября, затем стала убывать в следующем отношении:

С 26 апреля 1870 г. Вода стала прибывать в следующем отношении:

Эта высота оставалась неизменной до 30 августа, затем последовала убыль». Схема сезонного изменения уровня, установленная Б. И. Дыбовским, сохраняется и в настоящее время, по сроки наступления наиболее низ­ких и наиболее высоких уровней и их абсолютные зна­чения от года к году сильно меняются.

222. Какие самые высокие и самые низкие уровни наблюдались за последнее столетие?

Самый высокий — 276 см (у Б. И. Дыбовского 274 см) над нулем водомерного поста был отмечен 4 октября

1869 г.; самый низкий — 59 см — в 1904 г., в период работы на Байкале гидрографической экспедиции под руководством Дрижеико. Сравнение наиболее высоких и наиболее низких отметок уровня за последние два-два с половиной века (с 1730 г.) показывает, что амплитуда колебаний уровня не выходит за пределы 3 м.

223. Как следили за многолетними изменениями  уровня воды в прошлом, до организации системы гидрометпостов?

Б. И. Дыбовский для этой цели в 1869 г. сделал за­сечки (углубления в виде черты) на отвесном утесе у Шаманского мыса. Он писал: «Желая, чтобы эти на­блюдения могли быть продолжены в будущем, когда нас здесь не будет, мы сообщаем, что черта самого высокого состояния воды в 1868 году и черта, показывающая сред­ние годичные колебания воды в Байкале, обозначены нами на отвесном утесе у Шаманского мыса под высту­пом, который в виде широкого карниза защищает надпись сверху. Место это находится на юго-восточной стороне оконечности мыса». Засечка Б. И. Дыбовского, к сожале­нию, не сохранилась до наших дней. Она была уничто­жена во время взрыва скалы при добыче строительного камня.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

224. Что такое засечки Черского и где они расположены?

Идею длительного исследования динамики уровня во­ды использовал геолог Иван Дементьевич Черский, изу­чая Байкал. На отвесных скалах, спускавшихся непо­средственно в озеро, он долотом выдолбил полосы-черты длиной около 20 см, глубиной полсантиметра и шириной около одного сантиметра. Над чертой выбиты годы, когда сделаны пометки, и их высота над уровнем воды в мо­мент нанесения. Всего таких пометок И. Д. Черский сделал 16 штук по периметру Байкала. Вот эти пометки и названы засечками Черского.

Засечки Черского сыграли важную роль в науке. В настоящее время они взяты под охрану как памятники истории научных исследований. Те засечки, которым уг­рожало затопление, Лимнологический институт СО АН СССР перенес на более высокие отметки, кроме того, бы­ли сделаны новые засечки в других районах озера.

Засечки И. Д. Черского и ЛИНа на Байкале

225. Кто такой И. Д. Черский?

Иван Дементьевич Черский (Ян Доминикович Чер­ский) — геолог, палеонтолог, географ, исследователь Си­бири. По происхождению поляк, родился 3 мая 1845 г. в г. Сволна Дриссенского уезда Виленской губернии. За участие в польском восстании 1863—1884 гг. был отдан в солдаты и отправлен в Омск. Под влиянием Г. Н. По­танина увлекся геологией и начал геологические и па­леонтологические исследования в районе Омска. В 1869 г. был освобожден от военной службы по болезни. В 1871 г. переехал в Иркутск. Изучал Саяны, Присаянье, Приангарье, а в 1877—1880 гг. — геологическое строение бере­гов Байкала; в 1881 —1882 гг. исследовал бассейн Селенги и р. Н. Тунгуску. И. Д. Черский составил первую гео­логическую карту Байкала, выдвинул идею эволюции развития рельефа (1878), предложил одну из первых па­леонтологических схем для Сибири. В 1885 г. он был ам­нистирован и по приглашению Академии наук переехал в Петербург, выполнив по пути маршрутное геологиче­ское исследование почтового тракта от Иркутска до Ура­ла, с заездами в Минусинск и к Падунскому порогу на Ангаре, где сейчас расположена одна из крупнейших в мире Братская ГЭС.

В 1891г., будучи сотрудником Академии наук и на се средства, он совершил экспедицию в район р. Колы­мы и Индигирки. Умер во время экспедиции в низовьях Колымы, там же и похоронен.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

226. Сколько льда образуется в Байкале за зимний сезон?

При толщине льда до 1м — 31.5 км³. Но толщина льда в различные годы неодинакова и колеблется от 70 см до 130 см. Соответственно льда бывает от 21.7 км³ до 40.3 км³.

227. Как бы изменился уровень воды, если лед на Байкале вдруг растаял?

Уровень воды в Байкале уменьшился бы на величи­ну, равную уменьшению объема льда при таянии, то есть примерно на 11% его толщины, или на 8—14 см.

228. Какова роль сгонов и нагонов в жизни озера?

Сгоны вызывают резкое понижение температуры во­ды у подветренных берегов и ее повышение у наветрен­ных берегов за счет сноса поверхностных прогретых вод.

Разность температур между нагонными и сгонными уча­стками достигает нескольких градусов. При северо-за­падном ветре в Лиственичном и Танхое, например, такая разница достигает 10° и более.

229. Кто впервые описал сгонно-нагонные явления на Байкале?

Изменение уровня воды в Байкале при сгонах и на­гонах впервые изучил и описал в статье «О непериоди­ческих колебаниях уровня оз. Байкал» в 1936 г. Г. 10. Ве­рещагин. В дальнейшем эти явления изучали сотрудни­ки Байкальской лимнологической станции АН СССР. В Байкале, в районе пос. Лиственичное в год бывает до 20—25 случаев пагона и до 35—40 случаев сгона воды. Из-за значительной глубины и крутизны берегов (под­водных и надводных) сгонно-нагонные денивеляции не превышают нескольких дециметров.

Летом и осенью сгоны продолжаются в среднем около 40 часов, а зимой — около 35 часов, а нагоны — 44 и 40 часов. Средняя высота сгонов 11 и 9 см, а нагонов 8 и 7 см.

230. Как влияют сгоны и нагоны на стратификацию воды?

Вода в Байкале летом состоит из двух слоев: верхнего, более теплого, и нижнего, более холодного. Зона раз­дела при спокойной воде горизонтальна. При нагоне по­верхность воды повышается до 30 см, а линия раздела при этом под тяжестью нагнанной воды опускается на несколько метров. После прекращения нагона поверх­ность воды выравнивается, приобретая горизонтальное положение, а зона раздела нижнего слоя остается с на­клоном. Такой перекос слоев при выравнивании уровня вызывает течения, внутренние волны и температурные различия.