Methods of hydrophysical measurements at autonomous stations in shallow lakes during the ice-covered period

Новикова, Юлия; Здоровеннов, Роман; Богданов, Сергей; Пальшин, Николай; Митрохов, Андрей; Ефремова, Татьяна; Здоровеннова, Галина

doi:10.31951/2658-3518-2025-A-4-870

Авторы

Новикова Ю.С. ¹
Здоровеннов Р.Э. ¹
Богданов С.Р. ¹
Пальшин Н.И. ¹
Митрохов А.В. ¹
Ефремова Т.В. ¹
Здоровеннова Г.Э. ¹

¹

DOI:

https://doi.org/10.31951/2658-3518-2025-A-4-870

Ключевые слова:

Озеро, период ледостава, гидрофизические измерения, автономная станция, база данных

Аннотация

Приведено краткое описание методик гидрофизических измерений в мелководных озерах на автономных станциях в период ледостава, разработанных на основании 30-летнего опыта. Длительные записи потоков солнечной радиации на поверхности озер и на нескольких глубинах водного столба направлены на выявление закономерностей эволюции глубины оптических свойств снежно-ледяного покрова и воды, таких как альбедо и коэффициент экстинкции (ослабления) потока солнечной радиации в толще снега, белого и кристаллического льда и воды. Длительные измерения температуры воды датчиками, распределенными по водному столбу, могут использоваться для определения дат начала и продолжительности этапов годового термического цикла, расчета параметров устойчивости водного столба, для характеристики режима перемешивания озер. Длительные измерения датчиками растворенного кислорода позволяют изучить суточную, синоптическую, сезонную и межгодовую изменчивость кислородных условий в озерах, оценить продолжительность и выраженность периодов дефицита кислорода. Измерения температуры датчиками, вмороженными в лед и размещенными в подледном слое воды, позволяют оценить величину теплового потока на границе водной толщи с ледовым покровом, рассчитать скорость нарастания кристаллического льда. Специально разработанное «Автономное устройство для измерения профиля температуры в придонных слоях воды и грунта» используется в изучении теплового потока на границе водной толщи с донными отложениями зимой, включая слабо изученные периоды образования и разрушения льда. Измерения профилографами течений используются для оценки параметров турбулентности перемешанного/стратифицированного слоев озер в суточном и синоптическом циклах. Результаты расчета энергетических параметров (базовая потенциальная энергия, поток плавучести) столба воды малого озера, покрытого льдом, приведены в качестве примера применения методик измерений температуры воды и потоков солнечной радиации и оценки эффективности перемешивания при изучении радиационно-генерированной конвекции в покрытых льдом озерах.