CC BY
47
2009
Известия ТИНРО
Том 158
УДК 556.551.32(282.257.21)
Е.Г. Погодаев, Л.В. Мидовская, С.В. Шубкин, Н.Ю. Воронин, И.Н. Сиротенко*
Камчатский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, 683000, г. Петропавловск-Камчатский, ул. Набережная, 18
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА, МОРФОЛОГИЯ КОТЛОВИНЫ И ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОЗ. ПАЛАНСКОГО (КАМЧАТКА)
На основании первичных гидроакустических данных, полученных с помощью однолучевого научного цифрового эхолота BioSonics DT4000, составлена трехмерная карта котловины озера и уточнены ее морфометрические характеристики. Привязка к координатной сетке позволила существенно детализировать батиметрию озерного ложа, рассчитать площадь дна по различным зонам и изобатам, а также вычислить объем воды отдельных слоев всей толщи воды. Впервые нанесены контуры всех островов и рассчитана их общая площадь. Обобщены многолетние гидрометеорологические материалы и представлены сезонная динамика уровня озера, а также температуры воздуха и воды. Описаны особенности пространственно-временного распределения температуры поверхностных вод в зависимости от ветрового режима и специфики водосбора. Отмечается большое влияние стоковых вод на термическую структуру отдельных участков акватории озера.
Ключевые слова: гидроакустический мониторинг, морфология озерных котловин, морфометрические показатели озерных котловин, температурный режим, сезонная динамика термических показателей, площадные съемки.
Pogodaev E.G., Milovskaya L.V., Shubkin S.V., Voronin N.Yu., Sirotenko
I.N. Physical and geographical description of Palanskoye Lake basin (Kamchatka), its geomorphology and thermal regime of surface waters // Izv. TINRO. — 2009. — Vol. 158. — P. 261-274.
3D view of the lake hollow is built and its morphological parameters are determined from hydroacoustic data obtained by the single-beam research digital echo-sounder BioSonics DT4000. The data were bound to coordinate system that allowed to detail the bottom bathymetry, to calculate squares of certain bathymetric zones, and to estimate volumes for certain water layers. Boundaries of all islands are figured out for the first time and their total square is calculated. Long-term hydrometeorological data are generalized; seasonal dynamics of the lake surface level, water and air temperature is presented. Some features of spatial-temporal distribution of the lake surface temperature are described in dependence on wind dynamics and terrestrial drainage. Strong effect of drainage water on the thermal structure of lacustrine waters is noted for some areas of the lake.
* Погодаев Евгений Геннадьевич, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией, е-таИ; [email protected]; Миловская Людмила Власовна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, е-таИ; Milovskaya@ kamniro.ru; Шубкин Сергей Викторович, инженер, е-таИ; [email protected]; Воронин Николай Юрьевич, лаборант; Сиротенко Иван Николаевич, инженер.
Key words: hydroacoustic monitoring, lake hollow morphology, morphological parameter, water thermal regime, seasonal variation of water temperature, areal mapping.
Введение
До недавнего времени оз. Паланское относилось к категории малоизученных водоемов, несмотря на то что в его бассейне воспроизводится и нагуливается третье по величине стадо нерки (Oncorhynchus nerka Walbaum) на Камчатском полуострове. В середине прошлого столетия эпизодические посещения озера Ф.В. Крогиус в 1954 г. и экспедиции Камчатгосрыбвода в 1963 г. носили рыбоводную направленность. Первые же обстоятельные исследования озера проведены в начале 1990-х гг. и были направлены в основном на выяснение морфологических особенностей этого водоема (Николаев, 1993). В 2004 г. с помощью современного оборудования проводили работы по уточнению морфометрических характеристик озера с учетом привязки к сетке координат, что позволило составить подробную батиметрическую карту и построить объемное изображение котловины водоема, точно рассчитать среднюю глубину озера и его объем, необходимые для последующего расчета внешней биогенной нагрузки. В 2005-2007 гг. в периоды непродолжительных экспедиционных посещений водоема исследованы особенности термической стратификации и сезонной динамики вод озера. Выявлены характерные черты пространственно-временной изменчивости гидрологических показателей. Получение комплексной гидрологической и гидрохимической информации необходимо для проведения мероприятий по оптимизации естественного воспроизводства паланской нерки и выработки рекомендаций по повышению рыбопродуктивности озера.
Целью настоящей работы является исследование влияния орографических особенностей окружающей местности, морфологии озерной котловины и стоковых вод водосбора на термический режим поверхностных вод оз. Паланского.
Материалы и методы
В 2004 г. проведены геодезические и гидроакустические работы, задачей которых являлось выяснение истинного картографического контура озер с точной привязкой к всемирной координатной сетке. Для этого использовали спутниковую картографическую навигационную систему Garmin GPSMAP-175 (GPS) совместно с выносной антенной Garmin GA-28, что в совокупности позволяло получать достаточно точные координаты точки с ошибкой позиционирования не более 3 м. Выносная антенна устанавливалась на рюкзак исследователя выше уровня головы, что позволяло GPS принимать сигнал от спутников с минимальными потерями. Запись в память GPS опорных точек контура проводили в автоматическом режиме через заданные интервалы (от 3 до 15 м, в зависимости от характера и деталей изолинии берега) по мере продвижения вдоль кромки воды по береговой линии. Отдельно фиксировали координаты источников водосбора. По прохождении всего периметра водоема данные из памяти GPS по интерфейсному кабелю загружались в портативный компьютер.
Сбор первичных гидроакустических (ГА) данных проводили с помощью од-нолучевого научного цифрового эхолота BioSonics DT4000, имеющего ширину акустического луча 8о, рабочую частоту 120 kHz, мощность 1000 W и дискретность приемного тракта < 0,2 dB. Эхолот DT4000 в рабочей комплектации включает в свой состав ГА-преобразователь (трансдьюсер), поверхностную станцию, портативный компьютер, приемник GPS с выносной антенной и источник электропитания на 12 В (автомобильный аккумулятор). Все вышеперечисленное оборудование устанавливалось на моторную лодку, трансдьюсер эхолота закреплялся на борту лодки с помощью специально разработанного крепежного устройства и погружался в воду на глубину от 36 до 52 см. Скорость движения лодки
262
во время сбора данных эхолотом составляла от 10 до 14 км/ч, частота зондирующих импульсов 2-4 Гц и чувствительность приемного тракта эхолота от 60 до 75 dB, в зависимости от вида работы и погодных условий. Гидроакустические данные оцифровывались и записывались на жесткий диск портативного компьютера. Каждый галс был записан в виде отдельного файла. Сетка галсов для озера рассчитывалась на основе полученного ранее его фактического контура. В общей сложности были произведены сетки продольных и поперечных галсов продолжительностью более 20 ч.
Предварительный анализ и контроль первичных данных проводили на портативном компьютере класса Notebook (Satellite Pro XDVD 4280, P-III 500/64Mb/6Gb), входящем в комплект эхолота, используя базовое программное обеспечение эхолота DT 4000, в частности программу VisualAnalyser 4.0, а также демонстрационную версию аналитической системы SonarData Echoview. Лабораторный анализ и обработку полученных данных выполняли на персональном компьютере класса P-IV 3.0/lGb/80Gb. Использовали следующее программное обеспечение: BioSonics Visual Analyser 4.0; Microsoft Excel 2000; Adobe Photoshop CS; StatSoft Statistica 6; Golden Software Surfer 8; Garmin MapSource 5.0.
Комплексные съемки гидрологических и гидрохимических параметров осуществляли при помощи гидрологического зонда Data Sond 4 фирмы Hydrolab по схеме 36 стандартных станций на акватории озера и его притоках. Обработку данных и построение графиков производили с использованием пакета программ StatSoft Statistica 6.0; Golden Software Surfer 8.
Результаты и их обсуждение
Оз. Паланское расположено на севере п-ова Камчатка (5949' с.ш. 16049' в.д.) в предгорьях западного макросклона Срединного хребта на расстоянии 60 км от западного и 88 км от восточного побережья (рис. 1).
Обширную долину озера с севера от холодных ветров защищает горный хребет, составленный из протяженного кряжа Ав-толкын (максимальная высота 805 м), потухших вулканов Масса (1133 м) и Янямунуп (1282 м) (рис. 2). С юго-востока долина частично перекрывается группой развернутых гор с максимальными высотами 863-1096 м. Обширные низменные области, прорезанные Верхней Паланой, Нижней Паланой и Уйвэемом Палан-ским, расположены соответственно с западной, юго-западной и восточной сторон. Подобное расположение рельефообразующих элементов местности обеспечивает доминирующее воздействие на акваторию озера ветров восточных и западных направлений.
Рис. 1. Географическое расположение оз. Паланского
Fig. 1. Location of Palanskoye
Lake
Рис. 2. Карта-схема долины оз. Паланского
Fig. 2. Schematic view of the valley of Palanskoye Lake
Узкий мыс, вдающийся в озеро с юга практически на треть ширины, рассекает южную часть котловины на два залива, что, учитывая приоритетные направления действующих ветров, должно создавать в них особенные гидрологические условия, значительно отличающиеся от таковых в северной транзитной части акватории водоема.
По геологическому строению бассейн Паланского озера относится к кайнозойской группе структурообразующих элементов и сложен в основном из отложений озерновской толщи (верхний миоцен — плиоцен), поверх которой налегают в верховьях р. Верхняя Палана и ее притоков постплиоценовые отложения, а в нижней части р. Верхняя Палана — современные отложения. По западному берегу озера в разрозненных отложениях залегают туфогенные континентальные отложения. Они представлены мелко- и грубодисперсными песчаниками с прослоями щебневатых галечников, песчаных глин, тонких углистых прослоек и реже прослоек деревянистого лигнита. Характерна обильная примесь туфогенно-го материала в виде часто встречающихся орешков и кусочков светлой пемзы, прослоек пемзового галечника и большого количества пепла, делающих песчаники и глины почти белыми (Двали, 1957).
Озеро находится в зоне вулканической и тектонической активности. Расположенный вблизи вулкан Масса неоднократно извергался. Лавы горы Масса представляют собой пироксеновый андезит. К. Дитмар (1901) считал, что озеро сформировалось в результате извержения вулкана Масса и относится к лавово-подпрудному типу.
По данным геоморфологов NASA (photojornal.jpl.nasa.goy/catalog/PIA02744), озеро образовалось в результате гигантского оползня вследствие тектонической подвижки, произошедшей около 10000 лет назад. В результате оползня сформировалась естественная плотина из обломков пирокластического материала, т.е. озеро относится к плотинному типу. Площадь оползня составила око-
264
ло 80 км2, источником его являлся хребет, располагающийся в северо-западной части озера.
Так или иначе, обе эти гипотезы однозначно свидетельствуют о перегораживании р. Прапалана и образовании озера, подтверждением чему является современная геоморфологическая структура прилегающей местности (рис. 3).
На рис. 3 хорошо виден крутой обрыв и обширное пространство, занимаемое обломками пород, покрытыми кочкарником. Ф.В. Крогиус (цит. по: Николаев, 1993) отметила, что в результате подпруды долины р. Прапалана в прошлом озеро имело существенно большую величину, на что указывают остатки береговых валов, а также следы уровенных террас — сработок в районе останца "Старик", расположенного в нижней пойме р. Верхняя Палана.
Растительность долины реки типична для северных районов Камчатки и в основном относится к разнообразным предгорным тундрам. Нижний пояс складывается из ландшафтов древесной растительности — относительно узких прибрежных полос ольхового стланика, лесов каменной березы и зарослей кедрового стланика — и составляет 35 % водосборной площади. Заболоченные участки обнаружены только с восточной стороны озера и сосредоточены в нижнем течении р. Верхняя Палана, р. Томоваям и р. Чистой с общей площадью не более 5 %. Средний пояс занимает ягельная тундра — 35 %. Верхний пояс представлен разреженной растительностью высокогорных северных пустынь — каменистых кустарничково-лишайниковых тундр — и занимает 20 % водосбора.
Климат континентальный и характеризуется наибольшими для полуострова различиями между июньским и декабрьским радиационными балансами. Относительно невысокий снежный покров и низкие зимние температуры обусловливают широкое распространение многолетней мерзлоты на водосборе (Кондратюк, 1974).
Основные морфометрические характеристики озерного ложа были довольно подробно (насколько это позволял сделать малогабаритный эхолот FE-6200) исследованы и описаны еще пятнадцать лет назад А.С. Николаевым (1993). В результате исследований было установлено, что рельеф котловины озера носит разнородный характер. Котловина сохранила следы ледниковой обработки ложа, наиболее выраженные в юго-восточной части, для которой характерен сглаженный рельеф дна и постепенный свал глубин. Был сделан вывод, что сложная морфология котловины в западной "шхерной" части водоема, образовавшейся в результате отложений пирокластического материала, явилась результатом вулканической и тектонической деятельности (Николаев, 1993).
Современные исследования позволили как существенно уточнить морфо-метрические характеристики, так и составить настоящий облик котловины озера (рис. 4 и 5). Наиболее резкий свал глубин отмечен для северо-восточной части озера, а также для района близ южного безымянного хребтовидного мыса. Обнаружен подводный хребет, расположенный за северной границей 25-метровой изобаты и состоящий из конических образований, высота которых постепенно снижается с запада на восток. Максимальная глубина озера составляет 29,7 м и находится почти по центру большой оси озера, соединяющей реки Верхняя Па-лана и Палана.
А.С. Николаев (1993) отмечал, что у места впадения р. Верхняя Палана донный рельеф смазан за счет денудационных процессов этого многоводного водотока, так как русло реки в нижнем течении выработано в мощных торфяниках и отложения терригенного материала аккумулируются рекой в форме дельтовидного озерного конуса.
Результаты более детальной съемки показали, что отложения терригенного материала не так велики, как считалось, и у устья реки существует довольно резкий свал глубин (см. рис. 4). При сопоставлении рис. 3 и 4 видно, что нижняя часть русла является молодым образованием, подтверждением служит отсут-
Рис. 3. Геоморфологическая структура подпруды оз. Паланского Fig. 3. Geo-morphological structure of the weir of Palanskoye Lake
Рис. 4. Объемный вид котловины оз. Паланского Fig. 4. 3D view of Palanskoye Lake hollow
Рис. 5. Батиметрическая карта озера, составленная по данным гидроакустической съемки, проведенной в межень (до начала ледовых явлений)
Fig. 5. Bathymetric map of Palanskoye Lake on the data of hydroacoustic survey in conditions of mean water (prior to ice-bounding)
ствие меандров. Южнее устья реки находится обширный мелководный залив с песчано-илистым грунтом, в который впадала ранее р. Верхняя Палана. В результате замыва старого русла образовались старицы, озерки и заболоченные участки. На интенсивный размыв пойменных участков, возникновение и формирование новых русел в долине р. Верхняя Палана указывал А.Г. Остроумов (1993), подчеркивая, что в периоды повышенного развития русловых процессов резко меняются условия воспроизводства запасов нерки, чем в значительной степени обусловлены колебания ее численности.
Привязка к координатной сетке позволила существенно детализировать батиметрию озерного ложа (рис. 5) по сравнению с ранее полученными данными, рассчитать площадь дна по различным зонам и изобатам, а также вычислить объемы отдельных слоев всей водной толщи (табл. 1) и уточнить морфометри-ческие показатели котловины (табл. 2).
Таблица 1
Площадь изобат, площадь дна и объем воды по слоям
Table 1
Square of bathymétrie zones; bottom square; volumes of certain water layers
Слой, Объем Площадь дна Изобата, Площадь
м м3 % м2 % м м2 %
0-5 123059645 29,55 3100496 11,90 0 25627945 100,00
5-10 105603636 25,36 3237513 12,66 5,0 22528706 87,91
10-15 86598621 20,79 4091674 16,00 10,0 19293780 75,28
15-20 63132744 15,16 5232813 20,45 15,0 15204462 59,33
20-25 34506095 8,29 6534033 25,54 20,0 9973404 38,92
25,0-29,7 3544645 0,85 3440326 13,45 25,0 3440223 13,42
0-29,7 416445386 100,00 25636855 100,00 29,7 1,5 0
Литораль 123059645 29,55 3100496 11,90
Профундаль 293385741 70,45 22536359 88,10
Таблица 2
Морфометрические показатели оз. Паланского
Table 2
Morphological parameters of Palanskoye Lake
Показатель_Николаев, 1993 2004 г.
Длина, км - 8,65
Средняя ширина, км - 3,60
Максимальная ширина, км - 4,43
Длина береговой линии, км - 43,86
Изрезанность береговой линии - 2,44
Средняя глубина, м 14,8 16,3
Максимальная глубина, м 28,0 29,7
Средний диапазон колебания уровня воды, см - 103
Площадь литорали (0-5 м), % 16,3 11,9
Площадь профундали (5 м — дно), % 83,7 88,1
Площадь водного зеркала, км2 28,35 25,63
Суммарная площадь островов, км2 - 0,06
Объём котловины, км3 0,42 0,41
Площадь водосбора, км2 623,7 623,7
Показатель удельного водосбора 22,0 24,4
Показатель условного водообмена Григорьева 0,76 0,78
Период полного водообмена, лет 1,3-1,5 1,3
Высота над уровнем моря, м 276 270
В оз. Паланском глубинная (профундальная) зона котловины занимает более 80 % ее объема. Чаши таких водоемов, согласно классификации В.В. Богданова (1977), относятся к профундально-литоральным, для которых характерен лимнически-терригенный тип динамики озерных вод. Данные по показателю условного водообмена свидетельствуют о высокой проточности водоема и предпочтительности для экосистемы озера аллохтонного пути, т.е. определяющей роли поступления органического вещества и биогенов с водосборной площади и с рыбой. Высокий показатель удельного водосбора, форма чаши озера и расположение главного притока р. Верхняя Палана и истока р. Палана лишь усиливают проточность водоема, позволяя отнести его к транзитно-аккумулятивному типу
озерного водообмена, при котором, как известно, минимизирована роль внутренней фосфорной нагрузки в круговороте этого вещества (Николаев, 1993).
Поскольку наряду с морфологическими характеристиками водоема также и климатические особенности региона, где он расположен, являются определяющими в формировании термического режима озера на протяжении всего безледного периода, необходимо отметить и основные гидрометеорологические показатели.
Продолжительность холодного периода со среднесуточной температурой ниже 0 °С на водосборе составляет около 220 дней. Самые низкие температуры воздуха, до минус 50 оС, как правило, приходятся на январь. Средняя температура января минус 20-24 оС. Средняя дата перехода среднесуточной температуры воздуха через ноль весной — 10-15 мая. Гидрометеорологические данные, собранные в течение 7 лет с различной длительностью наблюдений на КНП "Кордон" в период 1995-2007 гг., позволили проследить сезонную динамику температуры окружающего воздуха и облачности, температуры и уровня воды в озере. Сезонная динамика уровня воды носит ярко выраженный двухвершинный характер (рис. 6). Весенний подъем уровня начинается еще подо льдом в конце мая — начале июня, протекает очень интенсивно и продолжается до конца июня. Максимальные уровни наблюдаются в последней декаде июня и могут достигать в некоторые годы 116 см. В июле и августе наблюдался продолжительный спад уровня до отметки 20-30 см. Сентябрь отмечен как период повышенной водности вследствие выпадения дождей. С последней декады сентября начинается постепенный спад уровня до минимальных значений перед наступлением ледостава.
Рис. 6. Среднемноголетняя динамика уровня воды оз. Паланского
Fig. 6. Mean annual dynamics of Palanskoye Lake surface level
Сезонная динамика температуры воздуха в самый теплый летний период может характеризовать его как умеренно прохладный (рис. 7). Во второй половине мая, после перехода среднесуточной температуры воздуха через 0 оС, ее значения начинают постепенно повышаться, достигая наибольшего темпа роста во второй половине июня. В это же время отмечаются и максимальные суточные ее колебания. В июле температура воздуха стабилизируется, обеспечивая максимальный прогрев на протяжении всего месяца. Среднесуточная температура воздуха в июле составляют 12-17 оС при дневных величинах не более 25 оС. Сезонное понижение температуры воздуха начинается очень рано — в первой половине августа.
Повышение температуры воды в озере, после зимнего охлаждения, благодаря более раннему вскрытию притоков наблюдается еще подо льдом в конце
мая — начале июня. Интенсивный прогрев поверхностных вод начинается после распадения льда и продолжается до конца июля, достигая максимальных величин в первых числах августа. Практически сразу же наступает длительный период постепенного охлаждения.
Рис. 7. Среднемноголетняя динамика температуры воздуха и поверхности воды оз. Паланского в период отсутствия ледостава
Fig. 7. Mean annual dynamics of air temperature and lake surface temperature in Palanskoye Lake (for the period without ice)
Продолжительность вегетационного периода около 110 дней. Количество пасмурных дней около 180. За год на водосбор выпадает от 500 до 700 мм осадков, из них в теплый период (май-октябрь) 300-400 мм, в холодный — 200-300 мм. Устойчивый снежный покров образуется через 1-2 нед после перехода в первой декаде октября среднесуточной температуры через 0 оС. Средне-многолетняя высота снежного покрова составляет 40 см. На озере ледостав устанавливается во второй половине ноября и продолжается обычно до середины июня, что типично для многих северных камчатских лососевых нерестово-выро-стных водоемов. Общая продолжительность ледостава на озере составляет 215225 дней. В зависимости от глубины снежного покрова и температуры воздуха в зимний период толщина льда составляет 90-150 см.
Сезонная структура поверхностных вод озера в течение вегетационного периода носит динамичный характер. Мощная, очень разветвленная водосборная сеть оказывает существенное влияние не только на воды прибрежных зон и многочисленных заливов, но и на смежные с ними открытые участки акватории озера. Рельеф окружающей местности ограничивает воздействие доминирующих ветров западным и восточным направлениями, которые, усиливая сгонно-нагон-ное влияние, определяют ярко выраженную гетерогенность поля поверхностной температуры воды, вне зависимости от того, теплый или холодный год мы рассматриваем.
Так, 5 августа (период максимального сезонного прогрева) холодного 2004 г. западные ветры, с одной стороны, вызвали значительное увеличение размеров поля повышенных значений температур в юго-восточном заливе, куда впадают относительно тепловодные притоки низменной восточной части водосбора, с другой — усилили охлаждающее влияние северо-западных притоков, тем самым обусловили существенное ограничение транзитной зоны на траверзе рек Верхняя и Нижняя Палана (рис. 8, А).
Во второй половине сентября этого же года, в период общего похолодания и повышенной интенсивности дождей, охлаждающее влияние всех притоков уси-
лилось (рис. 8, Б). Площадь холодных вод вдоль практически всего побережья значительно увеличилась. Самая обширная область холодных вод формировалась в северо-восточной части озера в месте впадения р. Верхняя Палана. Появление поля пониженной температуры в юго-западном заливе (здесь расположены основные литоральные нерестилища) связано с эффектом низкотемпературных грунтовых вод прилегающего склона.
Рис. 8. Распределение температуры воды на поверхности акватории озера в августе (А) и сентябре (Б) 2004 г.
Fig. 8. Distribution of the lake surface temperature in August (А) and September (Б) of 2004
В существенно более теплом 2005 г. выявленные ранее характерные черты пространственно-временной изменчивости температурных параметров сохранялись, но наблюдалось усиление термических контрастов. Традиционно теплые зоны акватории озера прогреваются сильнее на 2-3 оС. Наиболее прогреваемая зона юго-восточного залива, обычно ограниченная акваторией залива, под влиянием юго-западных ветров может расширить свое распространение на всю восточную часть озера (рис. 9, А). Привлекает внимание некоторое различие в термической структуре вод двух смежных зон, разделенных выдвинутым далеко в озеро продолговатым мысом. Характер рельефа дна и береговой полосы в этой южной части акватории озера непосредственно определяет основные особенности циркуляции вод и влияет на термодинамические процессы, протекающие в этом районе. Юго-западный залив, несмотря на его большую площадь, из-за отсутствия притоков можно характеризовать как относительно застойную зону, поскольку активное движение вод в нем начинается только при воздействии довольно редких юго-западных ветров.
Юго-восточный залив за счет всестороннего влияния впадающих в него притоков является более прогреваемым и динамичным.
Процесс выхолаживания поверхностных вод акватории озера в 2005 г. проходил по традиционной схеме. Сначала наблюдалось повсеместное понижение температуры прибрежных зон за счет низкотемпературных вод притоков, затем постепенное увеличение площади холодных полей посредством ветровой деятельности. Наиболее интенсивное охлаждение и самые значительные градиенты
температуры воды были обнаружены в литорали восточной части озера (рис. 9, Б, В). Здесь расположены притоки с наибольшей сезонной амплитудой температуры воды (15-20 °С). В летние месяцы они самые теплые, а осенью самые холодные.
Съемки, проведенные в начале августа 2006 и 2007 гг., позволили установить пространственную термическую структуру поверхностных вод озера при влиянии ветров соответственно северо-западного и северо-восточного направлений.
Рис. 9. Распределение температуры воды на поверхности акватории озера в августе (А), сентябре (Б) и октябре (В) 2005 г.
Fig. 9. Distribution of the lake surface temperature in August (А), September (Б), and October (В) of 2005
Воздействие северо-западного ветра обеспечивает формирование четырех четко обособленных зон (рис. 10) — двух холодноводных зон с диапазоном температуры — соответственно 12,2-13,6 и 11,5-13,6 оС, одной умеренной (13,614,3 оС) и одной тепловодной (14,3-17,1 оС) зоны. При данном направлении ветра, за счет сгона теплых вод, широкое распространение получает северо-западная холодная зона. Северо-восточная холодная зона, наоборот, уменьшает свое влияние. Наибольшее распространение получает зона умеренной температуры, равномерно охватывающая всю центральную часть акватории озера, весь юго-западный залив и часть мористой области юго-восточного залива. Основную же часть акватории последнего традиционно занимает зона повышенных значений температуры.
Рис. 10. Распределение температуры воды на поверхности акватории озера 5 августа 2006 г.
Fig. 10. Distribution of the lake surface temperature on August 5, 2006
Воздействие северо-восточного ветра создает более сложную пространственную структуру, при которой изменчивость температурных показателей достигает наибольшего размаха (рис. 11). Данное направление движения воздушных потоков, за счет нагона теплых вод, практически полностью нивелирует влияние северо-западной холодноводной зоны.
Рис. 11. Распределение температуры воды на поверхности акватории озера 2 августа 2007 г.
Fig. 11. Distribution of the lake surface temperature on August 2, 2007
Северо-восточная холодноводная зона, влияние которой в период максимального прогрева всей акватории озера в обычные годы ограничивается с юга р. Томоваям, в 2007 г., за счет резкого понижения температуры воды данного притока, распространила область своего влияния далеко на юг, чем значительно уменьшила площадь тепловодной зоны в юго-восточном заливе. При данном направлении ветра зона умеренных значений температуры уменьшается до минимально возможных размеров, тогда как зона повышенных температур распространяет свое влияние практически на всю западную половину акватории озера.
Таким образом, проведенные исследования позволили установить ряд характерных особенностей термической структуры поверхностных вод озера в различные периоды вегетационного периода.
Для температурного режима поверхностных вод всей акватории озера характерна значительная пространственная изменчивость. Морфологические особенности южной части котловины в виде узкого длинного мыса обусловливают наличие практически изолированных термических зон в двух смежных заливах. Западная зона отличается некоторой застойностью вод и стабильностью темпе-
ратурных показателей, что объясняется относительной закрытостью залива от воздействия южных и восточных ветров и отсутствием притоков на этой части водосбора. Восточная зона, напротив, за счет большей открытости ветрам и наличия большого количества полноводных притоков отличается большей динамичностью. Здесь отмечается наибольший прогрев и максимальные сезонные колебания температуры поверхностных вод, в большей степени определяемые сезонным характером термических параметров стоковых вод.
Северная часть акватории озера отличается относительной холодноводно-стью, чему, с одной стороны, способствует постоянное охлаждающее влияние притоков северного склона водосбора и р. Верхняя Палана, с другой — взаимное влияние ветров главенствующих направлений и транзитный характер движения вод под воздействием течения в направлении Верхняя Палана — Нижняя Палана.
Заключение
В заключение следует отметить, что проведенные исследования термической структуры поверхностных вод оз. Паланского свидетельствуют об определяющем влиянии на нее орографии окружающей местности, воздействия главенствующих ветров, морфологии озерной котловины, особенностей водосбора и параметров стоковых вод притоков.
Выявленные закономерности послужат отправной точкой для дальнейших исследований поверхностной структуры гидрохимических показателей и пространственного распределения фито- и зоопланктона.
Список литературы
Богданов В.В. Взаимоотношение лимнических и терригенных факторов в озерном круговороте // Круговорот вещества и энергии в водоемах : тез. докл. 4-го Всесоюз. лимнол. совещ. — Лиственничное на Байкале, 1977. — С. 21-25.
Двали М.Ф. Геологическое строение Паланского района (западное побережье п-ова Камчатка) // Тр. ВНИГРИ. Вып. 102: Геология Камчатки. — Л. : Изд-во нефт. и топлив. лит., 1957. — С. 95-179.
Дитмар К. Поездки и пребывание на Камчатке в 1851-1855 гг. : монография. — СПб, 1901. — 756 с.
Кондратюк В.И. Климат Камчатки : монография. — М. : Гидрометеоиздат, 1974. — 202 с.
Николаев А.С. Озеро Паланское (лимнологический очерк) // Исследования биологии и динамики численности промысловых рыб камчатского шельфа. — Петропавловск-Камчатский, 1993. — Вып. 2. — С. 3-20.
Остроумов А.Г. Нерестовый фонд лососей (Oncorhynchus) в бассейне озера Па-ланского // Исследования биологии и динамики численности промысловых рыб камчатского шельфа. — Петропавловск-Камчатский, 1993. — Вып. 2. — С. 100-106.
Поступила в редакцию 03.04.09 г.
