Глава 1 Научные экспедиции на озеро Иссык-Куль в 2018-2019 гг.

Завьялов П.О., Алымкулов С.А., Жумалиев К.М., Исраилова Н.А., Коновалов Б.В., Сапожников Ф.В., Маккавеев П.Н., Хан В.М., Пелевин В.В., Ижицкий А.С., Гроссарт Х.-П., Кириллин Г.Б., Чечин Д.Г.

КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА ИССЫК-КУЛЬ

Часть 2

УДК: 556, 332.5 (282.255.6)

ББК 26.221

К 63

Рецензенты:

Токтомышев С.Ж. - академик Национальной академии наук КР, профессор, Бримкулов У.Н. - Член-корреспондент НАН КР, профессор,

Кременецкий В.В. - Заместитель директора Института океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук, кандидат физико-математических наук

Рекомендовано к изданию:

Ученым советом Физического направления Института океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук и ученым советом Кыргызского Государственного Технического университета им. И. Раззакова.

Завьялов П.О., Алымкулов С.А., Жумалиев К.М., Исраилова Н.А., Коновалов Б.В., Сапожников Ф.В., Маккавеев П.Н., Хан В.М., Пелевин В.В., Ижицкий А.С., Гроссарт Х.-П., Кириллин Г.Б., Чечин Д.Г.

К 63 КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕРА ИССЫК-КУЛЬ: Часть 2.

-Б.: 2020. 204 с.

ISBN 978-9967-479-09-8

В монографии изложены результаты комплексных научных экспедиционных исследований озера Иссык-Куль, выполненных специалистами Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук в сотрудничестве с учеными Института физико-технических проблем и материаловедения Национальной академии наук Кыргызской Республики и Кыргызского Государственного технического университета им. И. Раззакова в 2014-2019 гг.

Приведены результаты гидрофизических, гидрохимических, газометрических, гидрооптических, гидробиологических, гидролокационных, гидрометрологических, радиоэкологических и аэрокосмических исследований.

Монография рассчитана на широкий круг научных и инженерно-технических работников, занимающихся проблемами лимнологии, океанологии, экологии, оптической обработки информации, информатики. Она может быть полезна для студентов соответствующих ВУЗов, аспирантов и научных работников.

УДК: 556, 332.5 (282.255.6)

ББК 26.221

ISBN 978-9967-479-09-8 © Авторский коллектив, 2020

Оглавление

Введение 

Глава 1. Научные экспедиции на озеро Иссык-Куль в 2018-2019 гг.: Объемы выполненных работ и методы исследования 

Глава 2. Гидрофизические исследования ………………………………………..

Глава 3. Гидрохимические исследования……………………………….……….

Глава 4. Гидрооптические исследования 

Глава 5. Гидрометрологические исследования 

Глава 6. Гидробиологические и радиоэкологические исследования………………………..…………………………………….

Глава 7. Гидрологический режим и интенсивность водообмена в озере Иссык-Куль по измерениям концентраций  стабильных изотопов кислорода и дейтерия………………………….

Глава 8. Обобщение основных результатов исследований………….……...…

Заключение………………………………………………………………………....

Литература …

Приложение 1 ..

Приложение 2 ..

ВВЕДЕНИЕ

Святынями кыргызов считаются предки, эпос Манас, национальные традиции, мелодии комуза, санжыра, горы Ала-Тоо, реки, земля предков и т.д., но один из главных святыня - это озеро Иссык-Куль, уникальный подарок, которым природа одарила все человечество.

Идея проведения комплексных исследований озера Иссык-Куль современными методами возникла после прочтения в научных журналах и СМИ о научных исследованиях Института океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН) в последние десятилетия в арктических и южных морях России. Эти исследования выполнялись с использованием современных приборов, многие из которых были разработаны учеными этого института. Таково, например, устройство, позволяющее с помощью лазерного луча, оптическим методом, измерять степень загрязнения воды, определять наличие различных примесей. Ученые ИО РАН научились сравнивать снимки аэрокосмических съемок с данными контактных измерений. Полученные результаты, в частности, были представлены в международные организации, что позволило защитить интересы России в Арктике.

Все это подтолкнуло кыргызских ученых к сотрудничеству со специалистами Российской академии наук в исследованиях озера Иссык-Куль. Это сотрудничество существенно расширилось за последние годы. Кыргызстан является активным участником Межгосударственного совета по науке стран СНГ, ЕАЭС и ШОС, одна из ведущих ролей в которых принадлежит Российской академии наук. В рамках этого сотрудничества налажен обмен текущей и научной информацией, а также тренинги персонала. В 2014-2019 гг. силами специалистов ИО РАН совместно с учеными из Института физико-технических проблем и материаловедения Национальной академии наук Республики Кыргызстан и Кыргызского Государственного Технического Университета были выполнены несколько комплексных экспедиций на озере Иссык-Куль. Эти совместные работы будут продолжаться. В 2018 г. издано первая часть коллективной монографии, где собраны предварительные результаты выполненных в 2014-2017 г.г. научных экспедиций и исследований на озеро Иссык-Куль. По итогам работ изданы статьи в ведущих международных научных журналах, а некоторые статьи сейчас находятся в стадии подготовки или в печати [34].

Предлагаемая книга является второй частью двухтомного издания, в которой представлены в наиболее подробном виде исследованя 2018-2019 гг. В монографии приведены результаты гидрофизических, гидрохимических, газометрических, гидрооптических, гидробиологических, гидролокационных, гидрометрологических, радиоэкологических и аэрокосмических исследований.

Надеемся, что монография окажется полезной широкому кругу специалистов, профессиональная деятельность которых так или иначе связана с озером Иссык-Куль. Публикуемые материалы могут использоваться и в учебном процессе при преподавании дисциплин, связанных с гидрологией, экологией, гидрометеорологией, оптической обработки информации и информатики, для студентов высших и средних специальных учебных заведений.

Исследования выполнялись при поддержке гранта 17-05-41043 Российского Фонда Фундаментальных Исследований, а также Российского Географического Общества.

ГЛАВА 1.

Научные экспедиции на озеро Иссык-Куль в 2018-2019 гг.:

Объемы выполненных работ и методы исследования

1.1. Объемы выполненных работ и методы исследования в

экспедиции 2018 г.

Экспедиция по комплексному гидрологическому изучению озера Иссык-Куль, карта которого показана на рис.1.1, проводилась в период с 4 по 7 июля 2018 года. В эти сроки был организован четырехдневный рейс научно-исследовательского судна «Молтур» (переоборудованный маломерный рыболовный сейнер типа "Керчанин", водоизмещение 183 т), на борту которого проводились экспедиционные работы по исследованию гидрофизических, гидрохимических и других аспектов состояния водоема.

Измерения были проведены на покрывавших всю акваторию озера станциях, общее число которых составило 18 (Рис.1.2). Кроме того, измерения проводились непосредственно на переходах судна между станциями. В таблице 1.1 приведены координаты и другая информация о выполненных станциях.

Рис. 1.1. Район работ, физическая карта района озера Иссык-Куль.

Рис. 1.2. Схема расположения гидрологических станций на полигоне.

Информация о станциях, выполненных в период экспедиции приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

* - Время станции, указанное в таблице, соответствует времени начала измерений CTD зонда Seaguard.

3 июля 2018 г. на борту НИС «Молтур» был произведен монтаж экспедиционного оборудования, установлены и отлажены основные приборы. Выход НИС «Молтур» из г. Чолпон-Ата состоялся утром 4 июля 2018 г. В этот же день были выполнены 5 станций в западной части озера. В течение суток 5 июля были выполнены 4 станций в центральной и западной части озера. 7 июля были выполнены 9 станции в западной и северной части озера, и к концу этого дня судно вернулось в порт Чолпон-Ата.

В экспедиции 2018 г. впервые получены вертикальные распределения направления и скорости течения посредством зондирований с использованием акустического зонда Seaguard, частота измерений 2 Гц.

Рис. 1.3. НИС «Молтур» во время проведения экспедиционных работа на озере, 5 июля 2018 г.

1.2. Объемы выполненных работ и методы исследования в экспедиции 2019 г. В период экспедиции с 20 по 22 ноября 2019 г. были выполнены 12 станций, расположенных в западной части озера Иссык-Куль, в акватории между г. Чолпон-Ата и г. Балыкчи (Рис.1.4). В том числе, 7 станций располагались на разрезе вдоль 76,5˚ в.д., выполненном в направлении с севера на юг 22 ноября 2019 г. Диапазон глубин на станциях в период работ – от 9 до 620 м.

На каждой станции выполнялось вертикальное CTD-зондирование зондом SBE SeaCat 19plus, оснащенным дополнительными датчиками мутности и флуоресценции хлорофилла. Кроме того, на наиболее глубокой станции №12 были проведены параллельные измерения двумя CTD-зондами SBE SeaCat 19plus и RBR Concerto, оснащенным датчиком электропроводности, специально откалиброванным для использования в гипергалинных условиях.

В период работ 22 ноября 2019 г. в 13:00 в точке m1 (42,3973˚ с.ш., 76,50076˚ в.д., глубина – 54 м) была проведена постановка заякоренной станции (термокосы), оснащенной 22 термисторами RBR с датчиком давления и измерителем течений Lowell MAT-logger TCM у дна. Заданный интервал измерений для каждого из термисторов – 1 мин, интервал измерений течений – 15 мин.

Рис. 1.4. Расположение станций, выполненных в экспедиции «Иссык-Куль 2019».

Информация о станциях, выполненных в период экспедиции приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

22 ноября 2019 г. была установлена заякоренная станция на западном шельфе, в небольшом каньоне на глубине 54 м. На заякоренной станции датчики температуры RBR TR-1060 были установлены на тросы по вертикали, на глубинах от 1 м до 54 м, а также закреплено на дне озеро. Измерения выполнялись в автоматическом режиме с интервалом времени 15 минут, в течении 6 месяцев.