А.В. Вознесенский, 1908 г.

Очерк климатических особенностей Байкала

Наиболее систематичные, и ценные поэтому, наблюдения над температурой значительной толщи Байкала производились в течение 6 лет в Голоустном в южной части Байкала. Затем более кратковременные, хотя и более систематичные, так как они производились правильно по 2 раза в месяц, имеются в Дагарах — на С. оконечности Байкала. Эти две группы обнимают почти полный год и дают нам вполне ясную картину круговорота температуры во всей толще Байкала. Подробные наблюдения приведены в таблицах в конце статьи, здесь же приводим следующие выводы из всех отдельных наблюдений.

Таблица I. Голоустное.

Глубина	Янв	Фев	Мар	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сен	Окт	Нояб	Дек
0 м	0°.0	0°.1	0°.8	1°.6	2°.7	6°.3	9°.0	16°.1	8°.1	6°.8	5°.5	2°.7
2 м	0°.2	0°.5	0°.8	1°.5	2°.6	4°.7	7°.7	14°.4	10°.2	6°.1	5°.4	2°.9
5 м	0°.5	0°.5	0°.8	1°.5	2°.6	4°.0	7°.0	11°.5	10°.2	6°.1	5°.4	2°.9
10 м	0°.6	0°.5	0°.8	1°.5	2°.5	3°.7	6°.5	9°.2	9°.3	5°.8	5°.3	3°.0
25 м	0°.8	0°.6	0°.9	1°.6	2°.5	3°.7	5°.5	5°.5	6°.9	5°.7	5°.2	3°.0
40 м	1°.0	1°.1	1°.1	1°.5	2°.5	3°.6	5°.0	4°.5	5°.4	5°.2	5°.2	3°.1
50 м	1°.3	1°.5	1°.5	1°.7	2°.6	3°.6	4°.6	4°.3	5°.0	5°.9	5°.1	3°.2
75 м	2°.0	2°.2	2°.3	2°.4	2°.8	3°.6	4°.5	4°.4	4°.6	5°.9	5°.1	3°.5
100 м	3°.0	3°.2	3°.2	3°.2	2°.9	3°.6	4°.5	4°.5	4°.5	5°.6	5°.0	4°.0
150 м	3°.6	3°.4	3°.3	3°.7	—	3°.7	4°.4	4°.5	4°.2	5°.3	5°.0	4°.3
200 м	4°.0	3°.8	3°.6	4°.0	—	—	—	4°.8	4°.1	4°.0	—	4°.0
250 м	—	3°.5	3°.5	—	—	—	—	—	3°.9	—	—	—
350 м	—	—	3°.5	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Следует заметить, что декабрьские данные интерполированы нами по январским и ноябрьским наблюдениям, так как вследствие ледостава наблюдатели ни разу не могли сделать серии наблюдений в этот месяц. Что касается температур на поверхности, то приведенные здесь данные довольно сильно расходятся с позднейшими. Причина этому та, что приведенные выше данные представляют свод тех только поверхностных температур, которые наблюдались во время производства глубоководных определений. Так как для этих последних всякий раз нужна была более тихая и, следовательно, хорошая погода, то обыкновенно поверхностная температура в это время была выше средних месячных температур. На основании этих данных нами были вычерчены термоизоплеты воды в Байкале⁷⁾. Эти кривые приведены на чертеже I (на отдельном листе).

⁷⁾ Форель называет такие же кривые просто изотермами.

Они показывают годовой ход температуры в Байкале у Голоустного. В начале декабря температура воды в Байкале оказывается на всех глубинах почти одна и та же — она подходит к температуре наибольшей плотности на поверхности и вследствие этого все более теплые воды поднимаются на поверхность, где охлаждаются в свою очередь. Таким перемешиванием и достигается равномерная температура во всей толще воды. К средине декабря поверхностный слой, по крайней мере, до глубины 50 м, охлаждается еще на 1°, тогда как дальнейшая толща в 50 м охлаждается до той же 3–х градусной температуры только к концу декабря. В конце декабря начинается дальнейшее охлаждение поверхностного слоя воды до 2°. В течение 15–17 дней оно распространяется на всю толщу, доступную этому охлаждению, т.е. на 75 метров. Наконец, дальнейшая стадия охлаждения до 1° начинается приблизительно 9–го и кончается 15 января, причем за это время охлаждаются только верхние 40 метров верхнего слоя.

С 15 января начинается перелом в температурном режиме верхних слоев Байкальских вод. Температура нижних слоев от 150 до 200 метров остается до конца мая постоянной в пределах от 3 до 4 градусов. В более поверхностных слоях она медленно поднимается в течение февраля и марта месяцев на 0°.2–0°.3. Дальнейшее повышение в верхних слоях до 30 метров идет в конце марта уже очень быстро (в течение всего 7–8 дней), тогда как в более глубоких слоях от 35 до 65 метров до половины апреля идет медленное повышение изотерм и только в конце апреля весь слой от 0 до 50 метров быстро выравнивает температуру до 2°. Во второй половине мая 3–х градусная температура держится во всем слое воды сверху до 100 метров глубины, затем в конце июня вся толща Байкала постепенно принимает одинаковую температуру наибольшей плотности. Этим кончается зимний период Байкала. Общий вид изоплет, как и ход температур в Байкале, напоминает действие мешка со льдом, опущенного в холодную воду. При начале опускания в начале января охлаждение наибольшее и изоплеты подходят наиболее близко одна к другой, по мере же приближения весны ледяной мешок становится меньше, изоплеты отстают одна от другой и быстро затем поднимаются вверх, как только ледяной покров Байкала исчезает.

Вторая меньшая часть года от июня до ноября имеет обратный режим. Уже в конце мая на поверхности озера появляется более нагретая вода, чем на его глубинах, и этот теплый слой проникает путем конвекции тепла все глубже и глубже. Сначала идет медленное обогревание верхних слоев от 0 до 50 метров. Оно продолжается с конца июня до половины сентября. Затем в течение следующего месяца эта температура 5° проникает на глубину до 150 метров. Она держится здесь до половины ноября, когда температура в 5° становится общей для всего слоя воды в Байкале от 0 до 50 метров глубиной.

Что касается более высоких температур от 6° до 11° и даже 16°, то только очень незначительный поверхностный слой прогревается до указанных температур. Шестиградусная изоплета углубляется всего только до 34 метров, семиградусная до 24, десятиградусная до 10 и 11–градусная до 6 метров. Влияние их на общий ход температуры в Байкале не может быть особенно велико, а потому мы обратим только внимание на наибольшее прогревание. В поверхностном слое воды наивысшие температуры до 15° отмечаются во второй половине августа до глубины 1 метра. На глубине 6 метров наибольшая температура наблюдается только в начале сентября, на 15 метрах только в половине, на 25 метрах во второй половине сентября и на 150 м в начале ноября. Этим ясно указывается путь постепенного проникания тепла вглубь Байкала. В противоположность одновременному и резкому охлаждению вод в декабре и январе, прогревание их идет значительно медленнее и с запаздыванием всякого низшего слоя сравнительно с находящимся над ним.

До сих пор мы не рассматривали предела крайних температур. Предел этот не достаточно хорошо определен, во–первых, потому, что наблюдений на больших глубинах мало, и они имеются не для всех месяцев в году, во–вторых, и потому, что переход к слою постоянной температуры делается, по–видимому, очень постепенно и, наконец, самое определение температуры наибольшей плотности воды не отличается особой точностью.

Во всяком случае, по самому виду предыдущих изоплет можно заключить с уверенностью, что глубина слоя постоянной температуры изменяется в течение года, хотя и не особенно значительно. На основании всех указанных данных можно сказать, что слой постоянной температуры поднимается до глубины 200 метров два раза в году — в начале января и в начале ноября. Таким же точно образом он достигает наибольшей глубины также 2 раза в году — а именно, находится на глубине 205 м в конце февраля и 220 м в начале сентября. Последний максимум, весьма вероятно, позднейшие наблюдения несколько отодвинут к концу года — на октябрь или ноябрь, так как указанное его положение представляется по общему ходу изоплет несколько сомнительным.

В виде общих выводов из всего сказанного можно прийти к следующим заключениям.

Только верхние 200–250 метров всей толщи Байкала изменяют свою температуру более или менее заметно.
Что касается высших слоев, то с декабря по июнь мы имеем обратное наслоение температур, а с июля по ноябрь — прямое.
Амплитуды колебаний температуры воды на различных глубинах различны и доходят
— до 10–16° на глубине до 6 м,
— до 8° на глубине до 15 м,
— до 5° на глубине до 33 м,
— до 1° на глубине до 160 м.
Охлаждение вод Байкала идет гораздо быстрее, чем нагревание его — на охлаждение верхних слоев требуется 5 месяцев, тогда как обратный переход совершается в 7 месяцев.
Наинизшие температуры на всех глубинах замечаются в январе, наоборот прогревание вод по мере углубления все более и более запаздывает и, начинаясь наверху во второй половине августа, передается на глубину 150 метров только к началу ноября.
Июнь и декабрь представляют собой месяцы наиболее однообразного распределения температуры во всей толще Байкала; в это время поверхностные температуры достигают предела наибольшей плотности воды и вследствие этого в эти месяцы наступает перемешивание воды и выравнивание ее температуры.

Переходим теперь к наблюдениям при Дагарском маяке.

Наблюдения этой станции не так продолжительны и не так широки, как наблюдения в Голоустном. Но, тем не менее, они представляют значительную ценность, как наблюдения отчасти контрольные для Голоустненских наблюдений, отчасти же имеющие свои особенности — расстояние между Голоустным и Дагарами около 650 верст и более северное положение Дагар должно несомненно сказаться.

Таблица II. Дагарский маяк.

Глубина	Янв	Фев	Мар	Апр	Май	Июнь	Июль	Авг	Сен	Окт
0 м	—	—	0°.0	0°.0	0°.0	1°.7	16°.8	12°.0	7°.8	2°.9
2 м	0°.0	0°.0	0°.0	0°.0	0°.2	1°.7	11°.1	11°.5	8°.2	4°.1
10 м	1°.0	0°.8	0°.4	0°.3	0°.5	1°.8	4°.9	10°.3	—	4°.7
18 м	2°.0	1°.5	0°.7	0°.4	0°.9	1°.8	4°.1	7°.4	—	3°.6
27 м	2°.2	1°.7	1°.0	0°.8	1°.1	1°.8	3°.8	6°.7	5°.0	—
46 м	3°.8	1°.6	1°.4	1°.8	1°.9	2°.0	3°.8	5°.2	5°.1	4°.3
91 м	3°.2	2°.9	3°.1	3°.0	3°.0	3°.0	3°.7	4°.0	5°.1	4°.0

Надо отметить еще, что глубины у Дагарского маяка идут более постепенно, чем у Голоустного и, кроме того, что поблизости маяка в Байкал впадает очень большая река Верхняя Ангара. Оба эти фактора должны в летнее время повышать температуру верхних слоев воды у Дагар.

На чертеже II вычерчены термоизоплеты воды в Байкале по наблюдениям при Дагарском маяке. Данные за ноябрь и декабрь, когда по случаю ледостава наблюдения не производилось, для большей законченности картины мы пополнили простой интерполяцией по имеющимся данным.

На этих кривых существенные черты Голоустненских термоизоплет повторяются вполне.

Единственной крупной особенностью тех же кривых для Дагар является значительно большая растянутость холодного периода в Дагарах сравнительно с Голоустным и, наоборот, значительное сокращение теплого периода. Мы имеем наступление равномерной температуры во всей водяной толще против Голоустного около 5 декабря и 22–25 июня, тогда как у Дагар такое же распределение температур мы встречаем около 15 октября и около 6 июля. Таким образом, холодный период в Дагарах удлинен на полтора месяца сравнительно с продолжительностью такого же периода в Голоустном. Холодный период в Дагарах протекает несколько иначе, чем в Голоустном. А именно, в последнем мы видели, что через 30–35 дней после равномерных температур наступает быстрое охлаждение всей толщи на 4° на поверхности и на 1° на глубине 100 метров. Такое охлаждение в Дагарах наступает только в половине февраля, т.е. через 4 месяца после начала охлаждения. Таким образом, получается как будто бы парадоксальный результат — с одной стороны охлаждение наступает ранее и продолжается дольше, между тем для одинаковой степени охлаждения воды требуется больше времени. Этот видимый парадокс объясняется целиком, по нашему мнению, сперва охлаждающим, а затем нагревающим влиянием речной воды. В самом деле, Верхняя Ангара и Кичера несут массу воды в Байкал и не могут не оказывать своего влияния на ход температуры в последнем. В половине или конце октября обе эти реки покрываются льдом. Перед окончательным покрытием они вносят в Байкал много льда, не говоря уже о воде пониженной температуры. Следы такого резко охлажденного тонкого слоя воды мы видим и на наших наблюдениях. На термоизоплетах с половины октября до начала января ясно виден тонкий слой, охлажденный свыше 1°, сравнительно с непосредственно лежащим под ним слоем воды. Дальнейшее охлаждение вглубь идет постепенно, далеко не так резко, как в Голоустном. В январе вода на глубине по наблюдениям у Дагар оказывается даже теплее, чем по наблюдениям в Голоустном. Все это видно хорошо из следующего сопоставления разностей температур в Дагарах относительно температур в Голоустном.

Температура в Дагарах минус температура в Голоустном

Глубина	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	Январь	Февраль	Март
10 м	–1°.7	–0°.9	–0°.6	0°.2	0°.2	–0°.5
20 м	–1°.9	–1°.9	–0°.4	1°.2	0°.7	–0°.2
40 м	–1°.5	–1°.5	–0°.1	2°.1	0°.4	–0°.3
90 м	–1°.5	–1°.3	–0°.2	0°.6	0°.0	–0°.4

Ясно, что первоначально резкое охлаждение верхних слоев Байкала в октябре и ноябре в Дагарах — временное, в декабре оно слабее, а в январе и феврале вода на глубине от 0 до 90 м в Дагарах даже теплее соответственных слоев в Голоустном. Все это вполне подтверждает высказанное положение, что температура Байкала у Дагар не есть продукт изменений одной только байкальской воды, а зависит в значительной степени от примеси речной воды, температуры которой меняются иначе, чем в Байкале.

Продолжая наше сравнение обоих рядов наблюдений, мы можем и далее проследить то же совместное влияние реки и озера на температуру воды у Дагар. Более продолжительный ледяной покров у Дагар и вообще более северное положение этой станции, несомненно, раздвигают рамки холодного периода здесь, и мы наблюдаем характерное появление 4–х градусной температуры на средних глубинах дней на 10–15 позднее, чем в Голоустном. Но в половине июня вскрывается Верхняя Ангара, вскоре наступает ее очень энергичное половодье, когда она поднимается выше 2 сажен, и, несомненно, эта громадная масса теплой речной воды быстро повышает температуру верхних прибрежных слоев Байкала, что мы и видим вполне ясно на наших кривых. Термоизоплеты верхних слоев за июль сильно стеснены и даже максимум в 16° наблюдается в половине июля, т.е. на целый месяц ранее, чем в Голоустном — высшая температура здесь вполне отвечает береговому ходу температуры, а не озерному. Этот более теплый период у Дагар проходит значительно быстрее, чем у Голоустного, так как северное лето непродолжительно. В сентябре уже мы замечаем быстрый поворот к охлаждению, в октябре наступает 4–х градусная температура во всем верхнем слое, т.е. холодный период начинается целым месяцем ранее, чем в Голоустном.

Вот те характерные особенности, которые удалось заметить в Дагарских кривых, сравнивая их с такими же кривыми для Голоустного.

Источник: Лоция и физико–географический очерк озера Байкал, под ред. бывшего начальника Гидрографической экспедиции Байкальского озера Ф.К. Дриженко, 1908 г.

Получить больше информации и задать вопросы можно на нашем телеграм–канале.