Использование спутниковой информации для оценки изменчивости испарения в Каспийском море.

Испарение является одной из важнейших расходных компонент водного баланса моря. Несмотря на большое количество работ, посвященных данной теме, на сегодняшний день не существует достаточно надежного метода расчета испарения с поверхности моря [1, 2]. Наиболее доступными источниками данных по испарению являются спутниковые архивы ре-анализа. Оценки испарения рассчитываются по различным моделям, у них высокая дискретизация по времени и большая площадь покрытия. Однако, несмотря на очевидные достоинства, полученные по таким моделям данные, обладают существенным недостатком. Из-за отсутствия точных «эталонных» значений испарения результаты моделей проверить невозможно. В данной работе рассматриваются 5 различных моделей расчета испарения для Каспийского моря: R-1, R-2, ERA5, MERRA-2 и CFS за периоды повышения уровня (1979―1995 гг.) и его понижения (с 1996 года).
В работе рассчитаны основные статистические характеристики испарения по выбранным архивам для периодов повышения и понижения уровня, рассмотрены корреляционные связи между испарением в различных архивах, расхождения в межгодовом ходе испарения. По результатам выполненной работы наблюдалось повышение испарения при росте уровня моря и уменьшение при его понижении. Такое, на первый взгляд противоречивое явление объясняется двумя факторами. Во-первых, изменение уровня моря зависит от суммарного притока речных вод. Тренд притока речных вод в 4 раза больше тренда по испарению, что объясняет ведущую роль притока речных вод по сравнению с испарением в падении уровня. Во-вторых, испарение непосредственно связано с морфометрическим фактором (МФ), который отражает отрицательную обратную связь в механизме колебаний уровня моря, образованную зависимостью объема испарения от уровня.
Для определения МФ предложена новая формула, которая использована для периода понижения уровня (1995-2024 гг.) на основе анализа трендов компонент водного баланса. Показано, что под действием МФ с 1995 г. испарение уменьшалось со скоростью 0,29 см/год и в 2024 г. уменьшилось на 8,8 см. Так как фактически испарение к 2024 г. повысилось на 2,1 см, то влияние МФ на испарение в 4 раза выше. За 30 лет суммарное дополнительное испарение за счет МФ только на акватории Северного Каспия (к 2024 г. дополнительная осушаемая площадь Северного Каспия составила 37 тыс. км2) могло бы составить около 400 км3, причем эта цифра будет возрастать при последующих снижениях уровня. Вклад морфометрического фактора в изменения водного баланса и уровня моря составляет 34 %, т.е. весьма значительный. Поэтому его необходимо учитывать в расчетах водного баланса за продолжительные периоды времени, особенно при длительных однонаправленных изменениях уровня. Очевидно, что морфометрический фактор значительно искажает межгодовой ход испарения, которое тем больше чем дольше падает уровень моря.