Межгодовая изменчивость Каспийского моря за период 1992-2025 годы по эталонной выборке данных спутниковой альтиметрии миссий Topex-Poseidon, Jason, Sentinel

Обмеление Каспийского моря является одной из ключевых проблем национального и межгосударственного масштаба, определяющего стратегию решения экономических, социальных и природоохранных задач. Поиск этих решений существенно сдерживается недостатком данных исторических и современного состояния моря. В нашей недавней работе [1] было указано на особенности ветроволнового режима Каспийского моря и геометрии альтиметрических треков и возможности построения на этой основе эффективной системы мониторинга ряда важных динамических процессов.

В этой работе мы строим многолетний ряд альтиметрических данных за период 1992-2025 года для миссий Topex-Poseidon, Jason-1,2,3, Sentinel-3а для трека 92, пересекающего Каспийское море по его главной оси. Важной особенностью исследования является построение многолетнего ряда для оценок периода ветрового волнения. Мы показываем, что ранее разработанные для Мирового океана параметризации этой важной величины оказываются в целом применимы для такого специфического внутреннего водоема как Каспийское море. Достоверные оценки волнового периода позволяют оценить энергетику волнения и сравнить ее с энергетикой ветра и крупномасштабной циркуляции моря.

Анализ данных за более чем тридцатилетний период позволяет выделить циклические изменения уровня моря, скорости ветра, параметров морского волнения. Относительно долгопериодные изменения с периодом около 14 лет проявляются в колебаниях уровня моря на фоне его быстрого многолетнего падения. Колебания скорости ветра, высоты и периода волнения происходят на существенно меньших масштабах 7-8 и 3-4 года и также видны в изменениях уровня моря. Эти колебания происходят на фоне монотонно затухающих однолетних колебаний. Относительно короткопериодные 3-4-летние колебания особенно ярко проявляются в северной части Среднего Каспия (между 41 и 43 широтой) и существенно нарастают после 2005 года. Магнитуда колебаний высоты волнения к 2025 году превышает внутригодовую и достигает 20% от среднегодовой величины 1 метр.

Работа показывает хорошие перспективы диагностики изменчивости динамики Каспийского моря по компактной выборке данных (92 трек) для динамически репрезентативной области исследуемого водоема.