Клин взмученных вод и вынос реки Атрек в юго-восточной части Каспийского моря: наблюдения из космоса

С помощью данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) исследован клин взмученных вод и вынос р. Атрек в юго-восточной части Каспийского моря. Для их наблюдения и исследования использовались данные различных дистанционных датчиков главным образом сканеров цвета, а также ИК-радиометров и РСА.

Обширная область взмученных вод наблюдается в этом месте независимо от направления ветра, практически на каждом снимке при благоприятных ГМУ, в том числе дует ли ветер с берега или с моря. Площадь взмученного клина в той или иной степени маркирует область обширного мелководья (~20 тыс. кв. км) в этой ЮВ части Каспия. Это обширное мелководье с глубинами от 1 до 30 м протянулась более чем на 150 км с севера на юг и на 100 км на запад от побережья Туркменистана, а далее − свал глубин в южную котловину моря.

Река Атрек, впадающая в самом ЮВ углу моря  река на границе Ирана и Туркменистана, имеющая питание в горах Копетдага, со средним расходом воды у около 10 м³/с [1]. С конца XX в. вода практически доходит до Каспийского моря только в половодье, в остальное время разбирается на орошение местного плодородного оазиса (цитрусовые, хлопок). Половодье наблюдается весной и в первой половине лета, затем  позднелетняя и осенне-зимняя межень. Вода в реке очень мутная и содержит в среднем от 5 до 15 кг/м3 взвешенных наносов, т. е. больше, чем Амударья, известная высокой мутностью своих вод. Весной река сильно разливается, а её илистые отложения способствует плодородию местности; так в конце марта 2019 г. возник мощный паводок и зоны подтопления на суше [2]. Во время половодья река выносит в море достаточно большое кол-во взвешенных осадков и илистых частиц, вынос взвешенного вещества оценивается в 300-500 кг/с [1]..Таким образом осадки выносились Атреком многие тысячи лет, накопились, а сейчас размываются подводными течениями на шельфе Каспия. Возможно, также что часть донной взвеси поступает с восточными ветрами из пустынь Туркмении и Ирана.

Анализ данных ДЗЗ, главным образом оптических сканеров и спектрорадиометров (MODIS, VIIRS, MSI, OLCI) показал, что благодаря оптическим свойствам цвет воды в поверхностном слое имеет устойчивую связь с концентрацией взвешенного вещества в этой части моря. В благоприятных ГМУ на ЮВ мелководье наблюдается поле взвешенного вещества постоянно в течение всего года в виде обширной зоны взмученных вод, непрерывно изменяющей форму и размеры, уходящей в море на расстояние до 150-160 км и достигающей общей площади 24-27 тыс. кв. км и более. Анализ оптических свойств (на длинах волн 440, 675 и 750 нм) однозначно показал его природу, т.е. что он сформирован главным образом, взвешенным (взмученным) веществом. По данным ДЗЗ концентрации взвешенного вещества достигала 4-5 мг/л, уменьшаясь от берега по направлению в открытое море. Взмученные осадки переносятся в основном в открытое море и вдоль побережья на север в Туркменский залив и к о. Огурчинский. В осенне-зимний период взмученная вода мелководья обычно холоднее окружающего моря, а в весенне-летний – теплее на 2-5°С. На периферии выноса в открытом море часто появляются серии мелкомасштабных вихревых структур и микровихрей, обусловленных неустойчивостью Кельвина-Гельмгольца. С другой стороны, вынос р. Атрек обычно имеет крайне небольшие размеры (или вообще не проявляется), характеризуется другими оптическими свойствами и ТПМ, в частности, повышенными значениями концентрации речной взвеси и практически полным отсутствием хлорофилла; в данных ДЗЗ регистрируется крайне редко.

В итоге, показано, что подход с использованием данных ДЗЗ позволяет достаточно полно охарактеризовать это явление в юго-восточной части Каспийского моря и определить его природу.