Физико-географическая и гидрологическая характеристика
Каспийское море вытянуто в меридиональном направлении на 1 200 км, а в ширину имеет от 200 до 560 км. Поверхность моря составляет около 422 тыс. кв. км, а объём около 77 тыс. куб. км, при средней глубине в 184 м. Как бы естественным образом Каспийское море делится на три части — северную, очень мелководную (не более 10–12 м), среднюю с глубинами до 770 м и южную, ещё более глубокую (до 1 000 м). Средний и Южный Каспий разделены мелководьем на широте Апшеронского полуострова. По площади три части моря почти равны между собой, а по объёму сильно разнятся: на северную часть приходится менее 0,01, на среднюю около трети и около двух третей на южную.
Распределение донной жизни в водоёме находится в связи с распределением грунтов, и поэтому следует отметить, что глубинная часть Каспийского моря (глубже 100 м) занята илами. Мощные отложения мягкого ила, богатого детритом, образуются и на мелководьях Каспийского моря, часто у самых побережий, в северной части, за счёт богатой растительности и обильных выносов речной водой. Между мелководными и глубинными илами простираются иногда обширные пространства, занятые песками и громадными россыпями битой ракуши с примесью ила. Распределение грунтов связано в свою очередь с системой течений. Каспийское море в целом охвачено большим циклоническим (против часовой стрелки) течением, разбивающимся на несколько более мелких циклонических зон — двух в Южном Каспии, одного большого в Среднем и двух в Северном.
Реки, впадающие в Каспийское море, дают в течение года около 350 куб. км воды, из которой 76% приходится на долю Волги. Если к этому добавить и ту пресную воду, которая попадает в море в виде осадков (около 100 куб. км), то мы получим в общей сложности около 450 куб. км пресной воды, поступающей в море за год, или 1/176 всего объёма моря. Это количество воды могло бы за один год повысить уровень Каспия на 125–135 см, а всю его котловину заполнить в 176 лет, если бы не испарение, которое уравновешивает поступление пресной воды и сохраняет его уровень относительно в одном и том же положении (но только относительно, так как уровень Каспийского моря испытывает значительные колебания).
В настоящее время уровень Каспия лежит ниже уровня океана на 25,45 м (в среднем за столетие 1830–1929 гг.). Наиболее высокий уровень море имело в 1896 г., а наименьший — в 1945 г. За последние 20 лет уровень Каспия понизился почти на 2 м. Однако известно, что в прошлые столетия бывали периоды, когда уровень Каспия бывал ещё ниже. В нескольких местах побережий, особенно в Баку, и в настоящее время низкого уровня под водой находятся древние городские сооружения. Эти колебания уровня Каспия являются результатом колебаний в количестве пресной воды, получаемой водоёмом за счёт речного стока и атмосферных осадков, за вычетом воды, идущей на испарение.
По температурному режиму северная и южная части Каспия сильно разнятся. В летнее время в поверхностных слоях по всему морю устанавливается довольно однообразная и высокая температура от 24° в северной части до 27° в южной. В зимнее время различия очень резки: в открытых частях Южного Каспия температура не опускается ниже 9°, а в Северном Каспии опускается ниже нуля, и на поверхности моря образуются льды, в значительной части сплошные и держащиеся в течение нескольких месяцев (декабрь—март).
Эти различия находятся в полном соответствии с климатическими различиями. Среднегодовая температура воздуха устьев Урала 7°,8, в Пехлеви 15°,6, а в Астрабадском заливе в иные годы 19°,5. Средняя температура января у устьев Урала —10°,5, а в Пехлеви —5°,9.
С глубиной температура воды падает, но глубже 400 м остаётся в течение года постоянной (табл. 88).
Что касается солёности Каспийского моря, то она почти в три раза меньше нормальной океанической. Поверхностная солёность Среднего и Южного Каспия имеет довольно однородный характер и равна 12—13‰. С продвижением в Северный Каспий солёность уменьшается^ в средних его частях составляет от 5 до 10‰, а к устью Волги падает ещё более. Восточное побережье моря принимает ничтожные количества речной воды и мало осадков, тогда как испарение очень велико. В результате во всех заливах Восточного Каспия наблюдается большее или меньшее осолонение, в Кара-Богаз-Голе достигающее до 200‰ и приводящее в зимнее время, когда вода охлаждается, к выпадению из раствора довольно чистой глауберовой соли, служащей объектом промысла.
С глубиной солёность несколько увеличивается. Различия в солёности поверхностных и глубинных слоёв незначительны и не препятствуют вертикальной циркуляции в зимнее время, когда поверхностная вода охлаждена. В силу этого только в самой глубинной воде, глубже 200–300 м, количество кислорода невелико, а в придонном слое может падать до нуля и в Южном Каспии будет появляться сероводород, но в несравненно меньшем количестве, чем в Чёрном море (до 0,2–0,3 см3/л). Так же как и в Чёрном море, этот сероводород в основном обязан своим происхождением анаэробному восстановлению сульфатов, в результате жизнедеятельности бактерии типа Microspira.
Исчезновение кислорода в придонном слое и даже появление сероводорода наблюдается и в мелководном Северном Каспии, в тех его участках, где обильно отлагаются мягкие богатые органическими веществами илы, а солёность поверхностного слоя низка. Это создаёт явление слабого вертикального перемешивания, быстрого и полного исчезновения в придонном слое кислорода, а иногда и появления сероводорода. Особенно характерно это явление для юго-западной части Северного Каспия.
Минеральные ресурсы для развития фитопланктона в Каспийском море находятся как бы на среднем уровне. В глубинных слоях и фосфаты, и нитраты накапливаются в достаточных количествах (соответственно 30— 50 и 100–150 мг/м3), но в поверхностном слое фотосинтеза осенью количество их сильно падает, иногда почти до нуля.
Распределение донной жизни в водоёме находится в связи с распределением грунтов, и поэтому следует отметить, что глубинная часть Каспийского моря (глубже 100 м) занята илами. Мощные отложения мягкого ила, богатого детритом, образуются и на мелководьях Каспийского моря, часто у самых побережий, в северной части, за счёт богатой растительности и обильных выносов речной водой. Между мелководными и глубинными илами простираются иногда обширные пространства, занятые песками и громадными россыпями битой ракуши с примесью ила. Распределение грунтов связано в свою очередь с системой течений. Каспийское море в целом охвачено большим циклоническим (против часовой стрелки) течением, разбивающимся на несколько более мелких циклонических зон — двух в Южном Каспии, одного большого в Среднем и двух в Северном.
Реки, впадающие в Каспийское море, дают в течение года около 350 куб. км воды, из которой 76% приходится на долю Волги. Если к этому добавить и ту пресную воду, которая попадает в море в виде осадков (около 100 куб. км), то мы получим в общей сложности около 450 куб. км пресной воды, поступающей в море за год, или 1/176 всего объёма моря. Это количество воды могло бы за один год повысить уровень Каспия на 125–135 см, а всю его котловину заполнить в 176 лет, если бы не испарение, которое уравновешивает поступление пресной воды и сохраняет его уровень относительно в одном и том же положении (но только относительно, так как уровень Каспийского моря испытывает значительные колебания).
В настоящее время уровень Каспия лежит ниже уровня океана на 25,45 м (в среднем за столетие 1830–1929 гг.). Наиболее высокий уровень море имело в 1896 г., а наименьший — в 1945 г. За последние 20 лет уровень Каспия понизился почти на 2 м. Однако известно, что в прошлые столетия бывали периоды, когда уровень Каспия бывал ещё ниже. В нескольких местах побережий, особенно в Баку, и в настоящее время низкого уровня под водой находятся древние городские сооружения. Эти колебания уровня Каспия являются результатом колебаний в количестве пресной воды, получаемой водоёмом за счёт речного стока и атмосферных осадков, за вычетом воды, идущей на испарение.
По температурному режиму северная и южная части Каспия сильно разнятся. В летнее время в поверхностных слоях по всему морю устанавливается довольно однообразная и высокая температура от 24° в северной части до 27° в южной. В зимнее время различия очень резки: в открытых частях Южного Каспия температура не опускается ниже 9°, а в Северном Каспии опускается ниже нуля, и на поверхности моря образуются льды, в значительной части сплошные и держащиеся в течение нескольких месяцев (декабрь—март).
Эти различия находятся в полном соответствии с климатическими различиями. Среднегодовая температура воздуха устьев Урала 7°,8, в Пехлеви 15°,6, а в Астрабадском заливе в иные годы 19°,5. Средняя температура января у устьев Урала —10°,5, а в Пехлеви —5°,9.
С глубиной температура воды падает, но глубже 400 м остаётся в течение года постоянной (табл. 88).
| Глубина в м | Средний Каспий | Южный Каспий | ||
|---|---|---|---|---|
| в конце зимы | в конце лета | в конце зимы | в конце лета | |
| 0 | 5,94 | 22,03 | 9,05 | 24,18 |
| 50 | 5,78 | 6,63 | 8,92 | 9,58 |
| 100 | 5,62 | 5,76 | 7,20 | 7,11 |
| 200 | 5,27 | 5,29 | 6,11 | 6,14 |
| 300 | 5,07 | 4,96 | 5,91 | 5,96 |
| 400 | 4,88 | 5,90 | ||
| 600 | 4,86 | 5,93 | ||
| 800 | — | 5,96 | ||
| 900 | — | 5,94 | ||
Что касается солёности Каспийского моря, то она почти в три раза меньше нормальной океанической. Поверхностная солёность Среднего и Южного Каспия имеет довольно однородный характер и равна 12—13‰. С продвижением в Северный Каспий солёность уменьшается^ в средних его частях составляет от 5 до 10‰, а к устью Волги падает ещё более. Восточное побережье моря принимает ничтожные количества речной воды и мало осадков, тогда как испарение очень велико. В результате во всех заливах Восточного Каспия наблюдается большее или меньшее осолонение, в Кара-Богаз-Голе достигающее до 200‰ и приводящее в зимнее время, когда вода охлаждается, к выпадению из раствора довольно чистой глауберовой соли, служащей объектом промысла.
С глубиной солёность несколько увеличивается. Различия в солёности поверхностных и глубинных слоёв незначительны и не препятствуют вертикальной циркуляции в зимнее время, когда поверхностная вода охлаждена. В силу этого только в самой глубинной воде, глубже 200–300 м, количество кислорода невелико, а в придонном слое может падать до нуля и в Южном Каспии будет появляться сероводород, но в несравненно меньшем количестве, чем в Чёрном море (до 0,2–0,3 см3/л). Так же как и в Чёрном море, этот сероводород в основном обязан своим происхождением анаэробному восстановлению сульфатов, в результате жизнедеятельности бактерии типа Microspira.
Исчезновение кислорода в придонном слое и даже появление сероводорода наблюдается и в мелководном Северном Каспии, в тех его участках, где обильно отлагаются мягкие богатые органическими веществами илы, а солёность поверхностного слоя низка. Это создаёт явление слабого вертикального перемешивания, быстрого и полного исчезновения в придонном слое кислорода, а иногда и появления сероводорода. Особенно характерно это явление для юго-западной части Северного Каспия.
Минеральные ресурсы для развития фитопланктона в Каспийском море находятся как бы на среднем уровне. В глубинных слоях и фосфаты, и нитраты накапливаются в достаточных количествах (соответственно 30— 50 и 100–150 мг/м3), но в поверхностном слое фотосинтеза осенью количество их сильно падает, иногда почти до нуля.