CC BY
20
Bibliograficheskij spisok
1. Lebedev N.I. Mineralno-syrevye resursy Tuvy: obzor i analiz poleznykh iskopaemykh. Otv. red. d.g.-m.n. V.I. Lebedev. M., 2012. S. 209 - 210.
2. GOST R 51574-2000. Sol povarennaya pischevaya. Tekhnicheskie usloviya.
3. SanPin 2.3.2.1078-2001 "Gigienicheskie trebovaniya bezopasnosti i pischevoj tsennosti pischevykh produktov".
4. GOST 4233-77. Reaktivy. Natrij khloristyj. Tekhnicheskie usloviya.
5. Kommersant.ru / Sibir. Omsk. 12.02.2013 [elektronnyj resurs: http: //www.kommersant.ru/doc/2277454].
Аракчаа Кара-кыс Донгаковна - кандидат химических наук, Научно -исследовательский институт медико-социальных проблем и управления Республики Тыва, г. Кызыл, E-mail: [email protected]
Камбалина Мария Геннадьевна - научный сотрудник, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г.Томск, E-mail: [email protected]
Arakchaa Kara-kys - Ph.D., Chemistry, Academic Secretary of Scientific Research Institute of Medical and Social Problems and Management of the Republic of Tyva, E-mail: [email protected]
Kambalina Maria - Research Scientist of Scientific-educational Center "Water" of the National Tomsk Polytechnic University of Research, E-mail: [email protected]
УДК 550.362
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗ. ДУС-ХОЛЬ (СВАТИКОВО)
Аюнов Д.Е., Рычкова К.М. , Дучков А.Д.
Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, Новосибирск Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл
TEMPERATURE RESEARCH OF DUS-KHOL LAKE (SVATIKOVO)
Ayunov D.E., Rychkova K.M. , Duchkov A.D.
Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk Tuva Institute for the Exploration of Natural Resources SB RAS, Kyzyl
В статье впервые публикуются материалы детальных температурных измерений на соленом озере Дус-Холь (Сватиково), которые проводились 22 августа 2012 года. Исследована природа повышенной температуры воды, подтверждена её гелиотермическая природа, установлена двухслойная структура водной толщи озера.
Ключевые слова: температурные исследования, оз. Дус-Холь (Сватиково), гелиотермический эффект, соленые озера, пиноклин.
This article is the first to publish materials of detailed temperature measurements that were held in August 22 of 2012 on the salt lake Dus-Khol (Svatikovo). The nature of high water temperature was studied. The heliothermal nature of the high temperature was confirmed. It was determined that a two-layered structure of the lake water mass exists.
Key words: temperature research, Dus-Khol lake (Svatikovo), heliothermal effect, salt lakes, water density contrast
Озеро Дус-Холь (Сватиково) располагается в бессточной впадине Тувинской котловины, сложенной юрскими песчано-глинистыми отложениями. Местность характеризуется холмисто-равнинным, мелкосопочным рельефом; покрыта степной растительностью. Зимой средняя температура (Т) варьируется в пределах -25...-34 °С. В летние месяцы Т в среднем составляет 17.6-20.5°. Средний летний максимум достигает 24.9-27.6 °С. Среднегодовое количество осадков - около 220 мм.
Озеро расположено на высоте 703 м. Имеет овальную форму, вытянуто в северозападном направлении на 1570 м, в ширину не превышает 500 м (данные 2002 г.). Берега пологие. Озеро можно разделить на две части: юго-восточную часть, имеющую небольшую глубину до 1.7 м, и северо-западную, где глубины составляют около 2.5 метров. Максимальная зафиксированная глубина в пунктах измерения составила 2.6 м, в литературе также отмечаются максимальные значения - 3.5 м (часть общегеографических данных взята из интернет-ресурсов (http://www.pogodaiklimat.ru/, http: //www.ecosystema.ru/, а также http://www.google.com/earth/).
Состав рапы хлоридный магниево-натриевый с высоким содержанием брома (pH 7.9). Минерализация колеблется от 100 до 280 г/л. Из микрокомпонентов отмечаются калий, бор, литий, цезий, йод и фтор. Местами на дне осаждается соль (мирабилит, тенардит, игалит) [1]. В период измерений вода была прозрачной: дно достаточно хорошо просматривалось до глубины 1.5 м.
На южном и восточном берегах озера располагается два источника. Вода в них маломинерализованная гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридная магниево-натриевая со слабощелочной реакцией. Общая жесткость 16.6 мг-экв. (данные Министерства здравоохранения Республики Тыва).
Материалы и методы
Измерения температуры проводились в августе 2012 г. с лодки переносным скважинным термометром, изготовленным в ИНГГ СО РАН. В качестве датчика использовался предварительно отградуированный терморезистор ММТ-4 с номинальным сопротивлением 10 кОм. Электросопротивление терморезисторов измерялось цифровым мультиметром Mastech® MY-65 с погрешностью ±0.3%. Измерения производились как в самой водной толще, так и на дне с соблюдением необходимых процедур по выстойке датчика (2-3 мин.). Шаг измерений по глубине составлял 0.5 м. Для позиционирования использовался GPS-навигатор.
• пункты измерения Температура
19.7-22.5 22.5-25.3 25.3-28.1 28.1 -30.9 30.9 - 33.7 33.7-36.5 ■| 36.5 - 39.3
■ 39.3 - 42.0
■ 42.0 - 44.8
Рис. 1. Температура дна оз. Дус-Холь (Сватиково) в конце августа 2012 г. Точками показаны пункты температурных измерений
Измерения температуры дна проводились по пяти профилям (см. рис.1), секущим озеро, через каждые 50 метров. В шести пунктах на середине озера фиксировалась T водной толщи с шагом 0.5 м по глубине. В общей сложности сделан 71 замер
температуры, из них 49 донных замеров и 22 замера в водной толще. Необходимо отметить, что работы проводились в ветреную погоду, когда лодку сносило, и были проблемы с привязкой данных по глубине.
Результаты и обсуждение
По точечным измерениям на профилях составлена карта распределения температуры дна озера Дус-Холь на конец августа 2012 г. (рис. 1). Установлено, что Т дна увеличивается с глубиной. Самые высокие значения температуры дна (до 40-440С) зафиксированы в наиболее глубокой северо-западной части озера.
На рис. 2 показаны результаты измерения температуры дна и воды в зависимости от глубины озера. Очевидно, что во время наблюдений (август 2012 г.) водная толща озера разделена по температуре на два слоя. Верхний слой воды мощностью 1.5 м практически однороден по Т, которая варьируется здесь в пределах 20-22 °С. Примерно с глубины 1.5 м фиксируется резкое (на 20-22 0С) увеличение температуры: на глубине 2.0 м Т возрастает до 36.6-32.8 °С, глубже - до 40-45°С.
Рис. 2. Распределение Т с глубиной. Синие точки - измерение в водной толще,
оранжевые - на дне
Следует отметить, что описанное распределение Т характерно как для водной толщи, так и дна.
На основании полученных результатов можно сделать вывод, что в летнее время водная толща оз. Дус-Холь состоит из двух слоев с четко выраженной границей между ними на глубине 1.5 м. Можно предположить, что температурная граница фиксирует скачок плотности воды (пиноклин). В этом случае слой воды, прилегающий ко дну (глубже 1,5 м), может быть насыщен солевым раствором повышенной концентрации по сравнению с верхним слоем. Благодаря этому создаются условия, в которых отсутствует вертикальное перемешивание. Это, наряду с хорошей прозрачностью воды в озере, способствует поглощению солнечной радиации дном озера и передаче части тепла придонному слою воды, в котором это тепло накапливается (гелиотермический эффект). Нужно также добавить, что на определенной глубине озера происходит смена окраски дна со светлой на темную: темный цвет дна является дополнительным фактором аккумулирования солнечной энергии.
Верхний слой водной толщи озера является однородным по температуре, что свидетельствует о его свободном ветро -волновом перемешивании. Температура верхнего слоя воды в конце августа обычно близка к значениям средней летней Т воздуха в данном регионе. Предполагаем, что относительно низкая (по сравнению с нижним слоем) соленость верхнего слоя поддерживается атмосферными осадками и питающими озеро двумя источниками слабоминерализованных вод.
Дальнейшие исследования могут быть направлены на выяснение динамики теплового режима в озере в течение года; установление значений и детального распределения плотности с глубиной; получение состава и соотношения солей, растворенных в воде, с целью выяснения особенностей формирования каждой из страт. Озеро является идеальным природным объектом для изучения гелиотермического эффекта.
Исследования поддержаны интеграционным проектом ОНЗ РАН №7-1. Авторы благодарят Н.Г. Гранина (Лимнологический институт СО РАН) за помощь в анализе материалов.
Библиографический список
Пиннекер Е.В. Минеральные воды Тувы. Кызыл: Тув. кн. изд-во. 1968. 105 с. Bibliograficheskij spisok
PInneker E.V. Mineralnye vody Tuvy. Kyzyl: Tuv. kn. izd-vo. 1968. 105 s.
Аюнов Дмитрий Евгеньевич - кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Лаборатории естественных геофизических полей Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, г. Новосибирск, E-mail: [email protected]
Рычкова Клара Монгушевна - кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник Лаборатории геодинамики, магматизма и рудообразования Тувинского института комплексного освоения природный ресурсов СО РАН, г. Кызыл, E-mail: [email protected]
Дучков Альберт Дмитриевич - доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник Лаборатории естественных геофизических полей Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, г. Новосибирск, E-mail: duchkovad@ipgg. sbras.ru
Ayunov Dmitry - Ph.D. Physics-Mathematics, Senior Scientist of Natural Geophysical Fields Laboratory of Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk, Email: [email protected]
Rychkova Klara - Ph.D. Geology-Mineralogy, Senior Scientist of Geodynamics, Magmatism and Ore Formation at the Tuva Institute for Exploration of Natural Resources SB RAS, Kyzyl, E-mail: [email protected]
Duchkov Albert - Ph.D. Geology-Mineralogy, professor, Lead Scientist of Natural Geophysical Fields Laboratory of Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, Novosibirsk, E-mail: [email protected]
