Натурные исследования вихревых структур и вариаций гидрохимических показателей в Горьковском водохранилище

Важной проблемой, возникающей при оценках экологического состояния внутренних водоемов, является анализ механизмов формирования зон с повышенным содержанием биогенных веществ в воде и, как результат, областей с высокой концентрацией фитопланктона, в частности, сине-зеленых водорослей (см. [1] и цитированную литературу). Естественно полагать, что одним из важнейших факторов, влияющих на распределение биогенных веществ и планктона, является пространственная структура течений в водоеме, которая в свою очередь, определяется целым рядом факторов (профилем дна и береговой линии, регулированием уровня водохранилища, температурным режимом и стратификацией водных масс, и пр. [2]). В ходе экспедиции на Горьковском водохранилище в 2017 г. проведены комплексные исследования структуры течений (ADCP WH Monitor 1200 kHz), распределения концентрации сине-зеленых водорослей датчиком YSI 6131 (СТД-зонда YSI 6600 v2), а также гидрохимических и гидробиологических показателей по результатам лабораторной обработки проб воды (ВГУВТ, МГУ). Исследования проводились с борта плавучей гидрофизической лаборатории ИПФ РАН «Геофизик» и НИС «Петр Андрианов» в рамках многодневных наблюдений как в южной части водохранилища, так и в его центральной и северной частях. Одной из целей данного исследования было изучение связи концентрирования биомассы и гидрохимических показателей в обнаруженных ранее (2014-2016 гг.) вихревых структурах, которые наблюдаются в акватории водохранилища [3]. Кроме того, исследования структуры течений были нацелены на сбор данных для последующего анализа физических механизмов образования вихрей во внутренних водоемах. Оценены возможности обнаружения таких вихревых структур на оптических спутниковых изображениях. По результатам сопоставления данных измерений сделаны предварительные выводы о связи различных гидрологических характеристик между собой [4], а также их связи со структурой течений. Вопрос о физических механизмах возникновения вихревых структур пока остается открытым. Работы выполнялись при поддержке РФФИ (проекты № 15-45-02531 «Исследование гидрологии Горьковского водохранилища с целью формирования геофизического информационного портала с открытым доступом» и 15-45-02690 «Комплексные исследования динамики биогенного загрязнения внутренних водоемов (на примере Горьковского водохранилища)», а также грантового проекта РГО “Экспедиция “Плавучий университет Волжского бассейна” (Договор № 04/2017-Р).