Коллектив исследователей изучил сокращения площади Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол за 1993–2025 годы – явления, связанные со снижением уровня Каспия. Разработанная методика, основанная на анализе спутниковых данных высокого пространственного разрешения, позволила оценить площадь поверхности Каспия и понять, как она меняется в зависимости от уровня воды. Полученные современные гипсометрические кривые Каспия и его залива, связывающие площадь и уровень воды в водоемах, помогут определить реальные потери площади зеркала – водной поверхности Каспийского моря, оперативно оценивать дальнейшее уменьшение площади моря и залива, а также использовать эти данные для расчетов испарения с поверхности моря. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) № 23-77-00027, опубликованы в журнале «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса».
Уровень Каспийского моря снижается с 1995 года со скоростью порядка 10 см в год. За это время уровень снизился почти на 3 метра, что привело к негативным последствиям: так, обмеление Волго-Каспийского морского судоходного канала и всех портов на Каспии затрудняет судоходство; море отходит от населенных пунктов. Согласно прогнозам, к концу XXI века уровень моря может снизиться еще на 2–21 м. Для точности прогнозирования требуется расчёт водного баланса. Для этого, в свою очередь, необходимо знать площадь водного зеркала, которая используется в расчетах испарения с поверхности моря.
«Нам необходимо было получить современные гипсометрические кривые для Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол в отдельности на основе данных спутниковых сенсоров Landsat-5, -7 и -8 с пространственным разрешением 30 м за 1993–2025 годы. Кроме того, мы хотели узнать, насколько реально сократилась площадь Каспийского моря и где обмеление Каспия происходит наиболее масштабно», – прокомментировал руководитель гранта РНФ, ведущий автор исследования профессор, д.ф.-м.н. Андрей Костяной, главный научный сотрудник Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, ведущий научный сотрудник Геофизического центра РАН.
В исследовании рассматривается период с 1993 по 2025 год. Этот временной отрезок характерен тем, что с 1995 года уровень моря снизился почти на 3 метра. В 2025 году уровень Каспия снизился до отметок –29,4 м, что ниже исторического минимума –29,0 м в 1977 году. Данные более чем за 30 лет позволили проследить за значительными изменениями площади моря и залива, а также получить гипсометрическую кривую на современных данных.
В результате исследования было установлено, что с 1996 года по 2025 год площадь зеркала Каспийского моря сократилась на 28 644 км2 – 7,4 % от площади 1996 года. И хотя эта цифра, сопоставимая по размерам с площадью Албании, кажется значительной, она оказалась достаточно скромной относительно скорости снижения уровня моря.
В ходе работы были получены уравнения регрессии, которые характеризуются очень высокой статистической связью между уровнем водоемов и их площадью с коэффициентами корреляции 0,95–0,99. Авторы исследования рекомендуют использовать полученные уравнения регрессии для расчета площади Каспийского моря при уровнях от –26 до –29 м и для расчета площади залива Кара-Богаз-Гол при уровнях от –27,1 до –31 м.
«Полученные результаты имеют важное значение для оценки так называемого "морфометрического фактора" и его роли в водном балансе Каспийского моря, а именно, в уменьшении испарения с уменьшающегося зеркала Каспия при снижении его уровня. Этот фактор должен замедлять скорость снижения уровня моря при прочих равных условиях. Однако согласно данным спутниковой альтиметрии, мы пока не видим замедления снижения уровня моря, поскольку, наоборот, если в 2005–2019 годах уровень моря снижался со средней скоростью 8,16 см в год, то в 2020–2024 годах эта скорость выросла до 22,7 см в год. Очевидно, что межгодовая изменчивость составляющих водного баланса Каспия пока существенно превосходит эффект морфометрического фактора», – прокомментировал Андрей Костяной.
В исследовании принимали участие сотрудники Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Геофизического центра РАН, Тверского государственного университета и АО «НПО «Импульс».
