Водно-солевой режим залива Сиваш и факторы, его формирующие

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности
Актуальность выполненной работы определяется необходимостью изучения залива Сиваш Азовского моря как наиболее техногенно и антропогенно преобразованной акватории прибрежной зоны Крыма. Данный залив является восстанавливаемым месторождением минеральных солей, отличается высоким биоразнообразием, входит в перечень водно-болотных угодий международного значения, территория которого внесена в Рамсарский список в 1978 году. Гидролого-гидрохимическое состояние залива Сиваш определяется особенным водным балансом, а изменчивость его составляющих меняет устоявшееся природное равновесие.
В результате человеческой деятельности водно-солевой режим залива Сиваш претерпевает существенные изменения. Введение в эксплуатацию Северо- Крымского канала (СКК) в 70-е годы кардинально повлияло на водный баланс Сиваша: пресные воды, поступающие с полей орошения, привели к снижению солености в Восточном и Южном Сиваше в несколько раз [Сивашский регион … , 2007].
В работах, посвященных оценке составляющих водного баланса залива Сиваш со времени ввода в эксплуатацию Северо-Крымского канала [Раскин, 1992; Сивашский регион … , 2007; Дьяков и др., 2013; Дьяков и др., 2015а], не рассчитывался показатель изменения объема залива по уравнению водного баланса, что не позволило оценить его динамику в зависимости от влияния природно-климатических и антропогенных факторов в различные временные периоды функционирования СКК [Sovga et al., 2018]. Кроме того, не были осуществлены корректировки отдельных статей водного баланса, за счет которых появилась бы возможность увеличения точности водно-балансовых расчетов.
Высокая изменчивость факторов, определяющих водно-солевой режим залива Сиваш, создает необходимость в проведении балансовых расчетов в различные периоды функционирования Северо-Крымского канала. Актуальность настоящего исследования состоит в необходимости получения откорректированных данных приходных и расходных статей водного баланса залива в период до работы канала и во время его функционирования.
Перекрытие Северо-Крымского канала в 2014 г. стало еще одним важным фактором, оказывающим влияние на водно-солевой режим залива Сиваш. Сократился объем поступления пресных вод в залив, что привело к росту солености [Боровская и др., 2020; Ломакин, 2020; Ерёмина, 2021], изменению морфометрических характеристик залива, ландшафтов Присивашья и, как следствие, к глобальной перестройке экосистемы Сиваша. Проявления этих процессов были подтверждены в работах: [Колесникова, и др., 2016; Шадрин и др., 2016; Бурдиян и др., 2018; Михайлов, 2015, 2019; Костин, 2019; Soloveva, et al., 2019; Prazukin et al., 2018; Anufriieva et al., 2020; Shadrin et al., 2019; Sergeeva et al., 2020]. В перечисленных работах в большей степени уделялось внимание изменениям биологических параметров экосистемы залива. Динамика солености по всей акватории Сиваша, ее межгодовая и сезонная изменчивость за 2014–2020 гг. не была подробно проанализирована и не были получены количественные оценки изменчивости морфометрических характеристик залива после перекрытия Северо-Крымского канала.
Особую актуальность имеет проведенный в работе анализ динамики солености воды после перекрытия Северо-Крымского канала в Восточном и Южном Сиваше за 2013–2020 гг. по результатам экспедиционных исследований Морского гидрофизического института. Автором была оценена изменчивость морфометрических характеристик залива Сиваш (динамика береговой зоны, прибрежных водоемов, тростниковой растительности) за указанный выше период при использовании современных контактных и дистанционных методов. Предложены рекомендации для организации системы наблюдений залива Сиваш в новых условиях с учетом современных границ водно-болотного угодья международного значения «Восточный Сиваш». Полученные автором результаты стали научным обоснованием необходимости возобновления работы двух гидрометеопостов в заливе Сиваш. Объект и предмет исследования
Объект исследования – акватория залива Сиваш и прилегающие территории Присивашья. Предмет исследования – водно-солевой режим залива Сиваш и факторы, его формирующие.
Цель и задачи исследования
Цель исследования – комплексная оценка природно-климатических и антропогенных факторов, формирующих водно-солевой режим залива Сиваш.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
1.Рассчитать и проанализировать внутри- и межгодовую изменчивость составляющих водообмена между заливом Сиваш и Азовским морем через пролив Тонкий в современный климатический период с использованием данных гидрометеорологических наблюдений на близлежащих станциях;
2. Изучить особенности гидрометеорологических условий: уровенного режима, ветровых условий (по данным метеогидропостов), современного температурного и ледового режимов залива Сиваш по спутниковым данным.
3.Изучить внутри- и межгодовую изменчивость атмосферных осадков, выпадающих на поверхность залива Сиваш за современный климатический период на основе откорректированных данных четырех береговых метеостанций.
4.Уточнить составляющие водного баланса залива Сиваш в различные периоды функционирования Северо-Крымского канала.
5. Проанализировать динамику солености после перекрытия Северо- Крымского канала в Восточном и Южном Сиваше за 2013–2020 гг. по результатам экспедиционных исследований МГИ.
6. Оценить изменчивость морфометрических характеристик залива Сиваш (динамика береговой зоны, прибрежных водоемов, тростниковой растительности) после перекрытия Северо-Крымского канала.
7. Предложить рекомендации для организации системы наблюдений залива Сиваш после перекрытия Северо-Крымского канала. Научная новизна полученных результатов
Получены новые знания об особенностях функционирования морских закрытых водоемов на примере залива Сиваш (морского залива лагунного типа) в условиях изменчивости природно-климатических и антропогенных факторов. Впервые получены скорректированные по методике Главной геофизической обсерватории и Казахстанского научно-исследовательского гидрометеорологического института (ГГО-КазНИГМИ) [Браславский и др., 1975] данные об объемах атмосферных осадков, выпадающих над заливом, за современный климатический период, позволяющие оценить недоучет вклада атмосферных осадков в водный баланс залива Сиваш.
Впервые оценено изменение объема залива, как в период его условно- естественного состояния, так и при различных режимах работы Северо- Крымского канала на основании проведенного в настоящей работе расчета составляющих водообмена между заливом Сиваш и Азовским морем через пролив Тонкий, а также уточнения отдельных статей водного баланса залива Сиваш.
Впервые проанализирована изменчивость солености в заливе после перекрытия Северо-Крымского канала. Для Восточного и Южного Сиваша впервые показаны отличия в сезонной и межгодовой динамике роста солености в различных частях акваторий по мере удаления от пролива Тонкого.
Впервые проанализирован современный температурный режим залива, установлен факт фильтрации вод Азовского моря через Арабатскую Стрелку с использованием спутниковых данных. Впервые получены количественные оценки уменьшения площадей прибрежных водоемов Присивашья и тростниковой растительности после перекрытия Северо-Крымского канала.
Теоретическая и практическая значимость работы
Полученные в работе значения водообмена между Азовским морем и заливом Сиваш через пролив Тонкий могут использоваться в воднобалансовых расчетах для залива Сиваш и для оценки климатической изменчивости его составляющих. Получен ряд действительных сумм атмосферных осадков на метеорологических станциях Присивашья, скорректированных в соответствии с методикой ГГО-КазНИГМИ [Браславский и др., 1975], что позволяет повысить точность водно-балансовых расчетов для залива Сиваш за период 1966–2013 гг.
Важными практическими результатами работы стали первые количественные оценки изменений морфометрических характеристик залива Сиваш после перекрытия СКК. Впервые после перекрытия Северо-Крымского канала с использованием спутниковых данных рассчитаны общие площади озер- лагун, рисовых чеков и водоемов мелиоративной системы Присивашья, которые сократились на 79,24 км2, при этом 2,45 км2 приходится на пресные и соленые водоемы, 76,79 км2 – на рисовые чеки. Также впервые получены предварительные оценки изменения площадей тростниковой растительности в Восточном и Южном Сиваше за период 2015–2020 гг. с явной тенденцией к уменьшению.
В работе даются практические рекомендации по научно-обоснованной сети наблюдений за водно-солевым режимом залива Сиваш, что актуально для экологического мониторинга залива Сиваш.
Результаты анализа имеющейся информации о состоянии акватории залива Сиваш, полученной после перекрытия Северо-Крымского канала и представленные в настоящей работе, были доложены на заседании комиссии Министерства экологии и природных ресурсов республики Крым, прошедшем 21 ноября 2018 г. Они получили одобрение и поддержку, как научное обоснование необходимости восстановления работы в акватории залива Сиваш гидрометеопоста (ГМП) Роскомгидромета Чонгарский мост, который функционировал в течение 80 лет, но прекратил работу в 2014 году. Соответствующее письмо Министерства экологии и природных ресурсов республики Крым было отправлено в Роскомгидромет.
Полученные результаты позволят научно обосновать возможные изменения в концепции природопользования, соблюдая сбалансированное экономическое развитие региона при минимизации экологического ущерба.
Методология и методы исследования
Исследование динамики солености залива Сиваш проводилось на основе данных натурных наблюдений, полученных в ходе 18 сухопутных экспедиций ФГБУН ФИЦ МГИ совместно с Севастопольским отделением Федерального государственного бюджетного учреждения «Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова» (СО ФГБУ «ГОИН») при участии автора в районы Восточного и Южного Сиваша за 2013–2020 гг. Всего было выполнено 130 станций. Для оперативного измерения солености в пробах воды, полученных в ходе экспедиций, в настоящей работе использовался рефрактометрический метод, а для более точных определений в лаборатории пикнометрический метод.
На основе данных уровня моря, направления и скорости ветра рассчитаны среднемесячные и среднегодовые стоки азово-сивашских вод в проливе Тонком в период 1966–2013 гг. по двум методикам: Слатинского Ю. Г. (1969) [Слатинский, 1969] и Раскина Л. Г. (1992) [Раскин, 1992].
Произведен расчет сумм осадков на основе данных четырех метеостанций: Джанкой, Владиславовка, Геническ, Стрелковое. В работе использовалась методика корректировки осадков ГГО-КазНИГМИ [Браславский и др., 1975]. Проведено сравнение полученных значений с данными наблюдений по среднемноголетним суммам осадков, рассчитанным за период 1966–2013 гг. Между исходными и действительными значениями количества осадков, просуммированными по месяцам, сезонам и за год, рассчитывались абсолютные отклонения, а также среднее квадратичное и относительное отклонения. При оценке тенденций изменения режима поступления атмосферных осадков в залив были рассчитаны линейные тренды непараметрическим методом робастного линейного сглаживания с использованием оценочной функции Тейла-Сена [Sen, 1968]. Значимость трендов устанавливалась на основе теста Манна-Кендалла на уровне 10% [Евстигнеев и др., 2019].
Для анализа температурного режима залива Сиваш использовались данные массива NASA [Архив Giovanni] о среднемесячных значениях температуры поверхности моря (ТПМ) за 2003–2016 гг. с осреднением в пределах акваторий Южного Сиваша, Восточного Сиваша, Западной части Азовского моря. Всего было построено более четырехсот полей температуры поверхности воды. В дополнение использовались данные Морского портала МГИ РАН [Морской портал МГИ]: NOAA, MetOp (AVHRR).
Для исследования ледового режима залива Сиваш использовались спутниковые данные сканеров MODIS спутников Terra (EOS AM) и Aqua (EOS PM) [Архив Giovanni], всего было отобрано около 200 снимков.
С помощью данных спутников серии Landsat сканеров TM (Landsat-5), OLI/TIRS TM (Landsat-8), отобранных на портале Геологической Службы США (USGS) [Геологическая Служба США], проводился анализ изменений, произошедших в береговой зоне после перекрытия Северо-Крымского канала: рассчитывались площади пресноводных водоемов Присивашья во время работы канала и после его перекрытия, сопоставлялись площади водного зеркала Восточного и Южного Сиваша, в условиях изменившегося водного баланса, выделялись районы подтопления и обмеления берегов залива. Данная методика позволяет выделить изменение береговой линии во времени. Для чёткого выделения границы «суша – водная поверхность» использовалось сопоставление изображений в ИК-каналах [Станичная и др., 2016]. Обработка снимков осуществлялась в свободно распространяемой программе BEAM VISAT 5.0 (https://www.brockmann- consult.de/cms/web/beam). В ходе обработки изображения, сделанные в разное время, интерполировались на сетку с шагом, соответствующим 30-метровому разрешению, затем комбинировались в форме RGB-изображения [Ерёмина и др., 2017b, 2018c, 2018d]. Всего было составлено около 30 композитов за 1984–2016 гг., из них выбрано около 8 для качественной оценки сокращения водоемов Присивашья, рисовых чеков и других изменений прибрежной территории залива Сиваш.
Изучение динамики тростниковой растительности было выполнено по данным цифровых многозональных спутников Sentinel-2 L1C. Использовались RGB- композиты с сочетанием каналов 11:8:4. Используемые снимки Sentinel выполнены с 2015 по 2020 гг. в вегетативный период с мая по июнь, они сопоставлялись с осенними снимками, всего было отобрано около 40 снимков. Для идентификации тростниковой растительности на снимках при выборе эталона использовались красные и инфракрасные каналы. Полученные таким образом снимки, в отличие от снимков в естественных цветах, позволили отделить чистую поверхность воды от суши и растительности. Надежность в определении эталона тростниковой растительности обеспечивалась также визуальным анализом и полевым дешифрированием в ходе рекогносцировочных маршрутов. Анализируемая территория включала в себя акваторию заливов Князевского и Балгановского (в Восточном Сиваше) и район Алексеевской засухи (Южный Сиваш).
Положения, выносимые на защиту
На защиту выносятся следующие результаты научной деятельности:
1. Установлено, что антропогенные факторы, связанные с функционированием и перекрытием Северо-Крымского канала и системой природопользования в регионе, оказывают влияние на формирование водно- солевого режима залива Сиваш наряду с воздействием таких природно- климатических факторов как атмосферные осадки, водообмен с Азовским морем, температурный и ледовый режимы.
2. Показано, что изменение уровенного режима залива Сиваш в результате функционирования Северо-Крымского канала существенно влияло на водообмен в проливе Тонком: рост уровня залива вызывал уменьшение поступления азовоморских вод и его опреснение, снижение уровня – увеличение притока азовоморских вод и осолонение залива.
3. Перекрытие Северо-Крымского канала привело к изменению водно- солевого режима залива. Резкое сокращение пресноводной приходной составляющей в его водном балансе вызвало увеличение солености акватории. Показано, что за шесть лет соленость воды в Восточном и Южном Сиваше возросла вдвое и приблизилась к значениям, зафиксированным до начала работы канала.
4. Впервые с использованием спутниковых методов получены количественные оценки морфометрических характеристик береговой зоны залива Сиваш, включая динамику его фитогенных берегов. Установлено, что после перекрытия Северо-Крымского канала общая площадь водоемов Присивашья сократилась на 79,24 км2 (5,6% от общей площади акватории Восточного Сиваша и водоемов Присивашья). 5. Предложена и научно обоснована современная структура наблюдательной сети за водно-солевым режимом залива Сиваш. Сеть состоит из 14 пунктов наблюдений и охватывает особо охраняемые территории водно- болотного угодья «Восточный Сиваш» в его современных границах, что актуально для системы экологического мониторинга Восточного Сиваша после перекрытия Северо-Крымского канала.
Степень достоверности и апробация результатов
Достоверность полученных в работе результатов натурных наблюдений обеспечена использованием методов, являющихся общепринятыми в данной области, и выполненными в сертифицированной лаборатории.
Достоверность результатов работы, полученных при использовании дистанционных методов исследования, обеспечена анализом постоянно пополняемой обширной базы данных спутниковых снимков исследуемой территории, которой располагает отдел дистанционных методов исследования Морского гидрофизического института РАН. Достоверность результатов, полученных при использовании метода RGB-комбинирования изображений, сделанных в разное время для одной территории, подтверждена многочисленными публикациями в рецензированных изданиях [Станичная и др., 2015; Станичная и др., 2016; Ерёмина и др., 2018c; Ерёмина и др., 2018d].
Достоверность результатов расчетов водообмена залива Сиваш с Азовским морем через пролив Тонкий, а также корректировки величин атмосферных осадков обеспечена использованием методов и методик общепринятых в данной области [Слатинский, 1969; Раскин, 1992; Браславский и др., 1975].
Основные результаты диссертации представлялись на международных и всероссийских конференциях, семинарах и школах: “Международная научная конференция «Современное состояние и перспективы наращивания морского ресурсного потенциала юга России» (пгт. Кацивели, 2014 г.); Научно- практическая конференция «Пути решения проблемы сохранения и восстановления пляжей Крымского полуострова» (г. Севастополь, 2015 г.); IX Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых (с международным участием) по проблемам водных экосистем, посвященной 100- летию со дня рождения д. б. н., проф., чл.-кор. АН УССР В.Н. Грезе «Pontus Euxinus 2015» (г. Севастополь, 2015 г.); Седьмая Школа-семинар «Спутниковые методы и системы исследования Земли», Представительство «Интеркосмос» (г. Таруса, 2016 г.); Всероссийская молодежная научная конференция «Комплексные исследования морей России» (г. Севастополь, 2016 г.); I Черноморская научно- практическая конференция МГУ «Проблемы безопасности в современном мире» (г. Севастополь, 2016 г.); International Conference «Managing risks to coastal regions and communities in a changing world» EMECS’11 – SeaCoasts XXVI (St. Petersburg, 2016); Научная конференция: «Экология. Экономика. Информатика. Азовское море, Керченский пролив и предпроливные зоны в Черном море: проблемы управления прибрежными территориями для обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования» (пос. Дюрсо, 2016 г.); 1 международный экологический форум в Крыму «Крым – эколого-экономический регион. Пространство ноосферного развития» (г. Севастополь, 2017 г.); II Всероссийская конференция молодых ученых «Комплексные Исследования Мирового Океана» (г. Москва, 2017 г.); Научная конференция «Моря России: наука, безопасность, ресурсы» (г. Севастополь, 2017 г.); Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (г. Москва, 2017 г.); III Всероссийская конференция молодых ученых «Комплексные Исследования Мирового Океана» (г. Санкт-Петербург, 2018 г.); Всероссийская научно-практическая юбилейная конференция «Геоэкология и природопользование: актуальные вопросы науки, практики и образования» (г. Симферополь, 2018 г.); Всероссийская научная конференция «Моря России: методы, средства и результаты исследований» (пгт Кацивели, 2018 г.); Комиссия по экологической безопасности Совета Министров Республики Крым (г. Симферополь, 2018 г.); Всероссийская научная конференция «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования» (г. Севастополь, 2019 г.); Всероссийская научная конференция «Моря России: Исследования береговой и шельфовой зон» (28-ая Береговая конференция) (г. Севастополь, 2020 г.).
Достоверность и новизна научных результатов подтверждаются публикациями в ведущих профильных рецензируемых журналах.
Публикации по теме диссертации
По теме диссертации опубликовано в соавторстве 33 научные работы, из них 8 статей в рецензируемых научных журналах, 6 статей в рецензируемых сборниках научных трудов и 19 тезисов докладов в сборниках докладов научных конференций.
Требованиям ВАК при Минобрнауки России удовлетворяют 10 работ в рецензируемых научных изданиях. В их числе 3 работы [1, 5, 6] в рецензируемых научных изданиях, входящих в наукометрическую базу Web of Science, 3 работы [2, 5, 6], входящих в наукометрическую базу SCOPUS, 3 работы в рецензируемых научных изданиях, входящих в перечень изданий ВАК при Минобрнауки России, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук [3, 4, 7, 8] и 3 работы [9, 10, 11] в изданиях, соответствующих п. 10 Постановления Правительства Российской Федерации от 30 июля 2014 г. No 723 «Об особенностях присуждения ученых степеней и присвоения ученых званий лицам, признанным гражданами Российской Федерации в связи с принятием в Российскую Федерацию Республики Крым и образованием в составе Российской Федерации новых субъектов – Республики Крым и города федерального значения Севастополя».
Статьи в рецензируемых журналах
1. Sovga E.E. Water balance in the Sivash bay as a result of variability of the
natural-climatic and anthropogenic factors / E.Е. Sovga, E.S. Eryemina, T.V. Khmara // Physical Oceanography, [e-journal]. – 2018. – No 25(1). – Р. 67–76.
2. Ерёмина Е.С. Оценки влияния перекрытия Северо-Крымского канала на изменчивость морфометрических характеристик залива Сиваш по спутниковым данным / Е.С. Ерёмина, Л.В. Харитонова, С.В. Станичный // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2018. – Т. 15. – No 7. – С. 175–183.
3. Совга Е.Е. Система экологического мониторинга залива Сиваш в современных условиях / Е.Е. Совга, Е.С. Ерёмина, Н.Н. Дьяков // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2018. – No 2. – C. 22–38.
4. Евстигнеев В.П. Расчет количества осадков, выпадающих на поверхность залива Сиваш / В.П. Евстигнеев, Е.С. Ерёмина // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2019. – No 2. – С.19–29.
5. Sovga Е.Е. Research expeditions performed by Marine hydrophysical institute in the Sivash bay waters in Spring and Autumn, 2018 / E.E. Sovga, E.S. Eremina, A.A. Latushkin // Physical Oceanography, [e-journal]. – 2020. – No 27(2). – P.161–170.
6. Eremina Е.S. Inter-annual variability of water exchange between the Azov Sea and the Sivash bay through the Tonky strait / Е.S. Eremina, V.P. Evstigneev // Physical Oceanography, [e-journal]. – 2020. – No 27(5). – P. 489–500.
7. Ерёмина Е.С. Динамика площади тростниковых зарослей в заливе Сиваш (Азовское море) по спутниковым данным / Е.С. Ерёмина, Е.Е. Совга, С.В. Станичный, В.А. Михайлов // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2020. – No 4. – С. 54–65.
8. Ерёмина Е.С. Восстановление солености в заливе Сиваш до естественного уровня после перекрытия Северо-Крымского канала / Е.С. Ерёмина // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2021. – No 3. – С. 84–93.
Статьи в сборниках научных трудов
9. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Использование спутниковых данных для
исследования современного состояния залива Сиваш / Е.С. Щурова, Р.Р. Станичная, С.В. Станичный // Экологическая безопасность прибрежных и шельфовых зон моря. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2016. – No3. – С. 61–64. 10. Позаченюк Е.А. О методах оценки современного состояния акватории залива Сиваш в условиях перекрытия Северо-Крымского канала в 2014 году / Е.А. Позаченюк, Е.Е. Совга, Е.С. Щурова (Е.С. Ерёмина), Т.В. Хмара, Л.В. Харитонова // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. – 2016. – No4. – С41–49.
11. Совга Е.Е. Ресурсный потенциал озера Сиваш и современное экологическое состояние его акватории / Е.Е. Совга, Е.С. Щурова (Е.С. Ерёмина) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ- Гидрофизика, 2013. – No 27. – С. 276–283.
12. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Изменчивость характеристик озера Сиваш по данным спутникового дистанционного зондирования / Е.С. Щурова // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013. – No 27. – С. 302–305.
13. Ломакин П.Д. Экспедиционные исследования МГИ в Восточном Сиваше весной и осенью 2014 года / П.Д. Ломакин, Е.Е. Совга, Е.С. Щурова (Е.С. Ерёмина), Е.И. Овсяный // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. – Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2014. – No 28. – С. 138–145.
14. Sovga Е.Е. Current Water and Salt Regime of the Sivash Bay / E.E. Sovga, E.S. Eremina, L.V. Kharitonova, T.V. Khmara // Processes in GeoMedia – Volume II. Springer Geology. – 2021. – P. 225–234. Тезисы докладов на Всероссийских и международных конференциях
15. Ломакин П.Д. Современный гидрохимический режим и ресурсный потенциал Восточного Сиваша / П.Д. Ломакин, Е.Е. Совга, Е.С. Щурова (Е.С. Ерёмина), Е.И. Овсяный // Тезисы докладов международной научной конференции «Современное состояние и перспективы наращивания морского ресурсного потенциала юга России». – Кацивели. Севастополь: ЭКОСИ-
Гидрофизика, 2014. – С. 87–92.
16. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Анализ ледового режима залива Сиваш
по спутниковым данным / Е.С. Щурова (Е.С. Ерёмина) // Тезисы докладов международной научной конференции «Современное состояние и перспективы наращивания морского ресурсного потенциала юга России». – Кацивели. Севастополь: ЭКОСИ- Гидрофизика, 2014. – С.148–151.
17. Станичная Р.Р Внутрисезонная изменчивость береговой линии Сиваша, вызванная ветровыми условиями / Р.Р Станичная, Е.С. Щурова (Е.С. Ерёмина) // Тезисы докладов научно-практической конференции «Пути решения проблемы сохранения и восстановления пляжей Крымского полуострова». – Севастополь, 2015. – С. 144–145.
18. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Пространственная и временная изменчивость поля температуры поверхности воды Сиваша и Азовского моря с использованием спутниковых данных / Е.С. Щурова, С.В. Станичный // Тезисы докладов IX Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (с международным участием) по проблемам водных экосистем, посвященной 100- летию со дня рождения д.б.н., проф., чл.-кор. АН УССР В.Н. Грезе «Pontus Euxinus 2015». – Севастополь, 2015. – С.202–203.
19. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Применение спутниковых данных в исследовании залива Сиваш / Е.С. Щурова, Р.Р. Станичная, С.В. Станичный // Материалы всероссийской молодежной научной конференции «Комплексные исследования морей России, [Электронный ресурс]. – Севастополь, 2016. С. 219– 224. 20. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Исследование интрузий азовских вод через Арабатскую стрелку / Е.С. Щурова, С.В. Станичный // Тезисы докладов I Черноморской научно-практической конференции МГУ «Проблемы безопасности в современном мире», [Электронный ресурс]. – Севастополь, 2016. – С. 102–103.
21. Shchurova E.S. (Eremina E.S.) Satellite data for investigation of recent state and processes in the Sivash bay / E.S. Shchurova, R.R. Stanichnaya, S.V. Stanichny // Proceedings of International Conference “Managing risks to coastal regions and communities in a changing world” EMECS’11 – SeaCoasts XXVI. – St. Petersburg, 2016. – P. 773–780.
22. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Изменения ресурсного потенциала залива Сиваш (Азовское море) после перекрытия Северо-Крымского канала в 2014 году / Е.С. Щурова, Е.Е. Совга, Т.В. Хмара, П.Д. Ломакин // Сборник материалов конференции «Экология. Экономика. Информатика. Азовское море, Керченский пролив и предпроливные зоны в Черном море: проблемы управления прибрежными территориями для обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования». – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2016. – С. 296–307.
23. Щурова Е.С. (Ерёмина Е.С.) Мониторинг влияния перекрытия Северо-Крымского канала на залив Сиваш / Е.С. Щурова // Сборник тезисов II Всероссийской конференции молодых ученых «Комплексные Исследования Мирового Океана конференции КИМО-2017», [Электронный ресурс]. – Москва, 2017. – С. 617.
24. Совга Е.Е. Современное экологическое состояние и ресурсный потенциал залива Сиваш / Е.Е. Совга, Е.С. Ерёмина, Т.В. Хмара // Тезисы докладов научной конференции «Моря России: наука, безопасность, ресурсы». – Севастополь: ФГБУН МГИ, 2017. С.103.
25. Ерёмина Е.С. Современный термохалинный режим залива Сиваш на основе спутниковой информации и данных натурных наблюдений / Е.С. Ерёмина, С.В. Станичный // Тезисы докладов пятнадцатой Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», [Электронный ресурс]. – Москва, 2017. – С. 250. 26. Ерёмина Е.С. Мониторинг изменений водного баланса Южного Сиваша по спутниковым снимкам / Е.С. Ерёмина, Л.В. Харитонова // Сборник: Крым – эколого-экономический регион. Пространство ноосферного развития. Материалы I Международного экологического форума в Крыму, [Электронный ресурс]. – 2017. – С. 267–269.
27. Ерёмина Е.С. Современное состояние прибрежных водоемов Присивашья после перекрытия Северо-Крымского канала / Е.С. Ерёмина, Л.В. Харитонова // Процессы в геосредах. – 2018. – No 3(17).– С. 58–59.
28. Ерёмина Е.С. Оценка изменения гидрологического режима водно- болотного угодья «Восточный Сиваш» / Е.С. Ерёмина, Е.Е. Совга // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Моря России: методы, средства и результаты исследований». – Севастополь: ФГБУН МГИ, 2018. – С. 242–243.
29. Ерёмина Е.С. Рекомендации по организации системы экологического мониторинга залива Сиваш в условиях перекрытия Северо-Крымского канала / Е.С. Ерёмина, Е.Е. Совга, Н.Н. Дьяков // Материалы Всероссийской научно- практической юбилейной конференции с международным участием, в сб. «Геоэкология и природопользование: актуальные вопросы науки, практики и образования, [Электронный ресурс]. – Симферополь, 2018. – С. 125–128.
30. Ерёмина Е.С. Моделирование гидродинамических процессов в мелководных водоемах на примере залива Восточный Сиваш / Е.С. Ерёмина, Т.В. Хмара // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования». – Севастополь: ФГБУН МГИ, 2019. – С. 73–74.
31. Ерёмина Е.С. Оценки стоков азово-сивашских вод в проливе Тонком / Е.С. Ерёмина, В.П. Евстигнеев // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования». – Севастополь: ФГБУН МГИ, 2019. – С. 194–195.
32. Совга Е.Е. Экспедиционные исследования в Восточном Сиваше за 2018 г. / Е.Е. Совга, Е.С. Ерёмина // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования». – Севастополь: ФГБУН МГИ, 2019. – С. 272–273.
33. Совга Е.Е. Динамика фитогенных берегов в заливе Сиваш по спутниковым данным / Е.Е. Совга, Е.С. Ерёмина, С.В. Станичный // Тезисы докладов Всероссийской научной конференции «Моря России: исследования береговой и шельфовой зон». – Севастополь: ФГБУН ФИЦ МГИ, 2020. – С. 475.
Связь работы с научными темами
Работа выполняется в соответствии с планами научных исследований ФГБУН ФИЦ МГИ в рамках, следующих завершенных и действующих научно- исследовательских проектов:
‒ «Научное обоснование наращивания запасов полезных ископаемых и природных ресурсов в прибрежной зоне Азово-Черноморского бассейна» – шифр «Ресурс» (РК No 0112U001781), период 2012–2014 гг.
‒ «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем Черного и Азовского морей, на основе современных методов контроля состояния морской среды и гридтехнологий» – шифр «Фундаментальная океанология» (рег. номер НИОКР_115062410072 от 24.06.2015), период 2014–2017 гг.
‒ Тема 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»), период 2018–2020 гг.
‒ Влияние перекрытия Северо-Крымского канала на состояние акватории залива Сиваш (Грант РФФИ No16-45-910582р_а), период 10.06.2016–13.05.2017 гг.
Личный вклад соискателя
Соискателем совместно с научным руководителем работы определена актуальность исследования, сформулирована цель и обозначены основные задачи. Ею лично обобщены и проанализированы имеющиеся литературные данные о физико-географической характеристике залива Сиваш, истории его изучения, ретроспективной оценке водно-солевого режима залива Сиваш.
Соискатель принимала участие в экспедиционных исследованиях, лично осуществляла отбор и анализ проб воды. Ею освоены методики определения солености воды и осуществлены измерения солености воды Восточного и Южного Сиваша в различные сезоны по результатам экспедиционных исследований за 2013–2020 гг.
Соискатель принимала участие в выборе методик и их адаптации для расчетов водообмена залива Сиваш с Азовским морем через пролив Тонкий. Лично анализировала полученные данные составляющих вододообмена за 1966– 2013 гг. Проводила анализ ветрового и уровенного режимов по данным морских береговых станций.
Автором работы проведено сравнение откорректированных данных сумм атмосферных осадков по методике ГГО-КазНИГМИ с данными наблюдений, дана оценка режимов поступления вод в залив Сиваш и их изменение.
Сформирована база спутниковых изображений различного разрешения исследуемого района. Освоена методика дешифрирования спутниковых снимков, в том числе метод RGB-комбинирования изображений, выполненных в разное время для выделения изменений в береговой зоне. Проанализирована изменчивость температурного и ледового режимов на основании спутниковой информации, охарактеризована динамика береговой линии и прибрежных водоемов.
На паритетной основе совместно с научным руководителем и соавторами опубликованных работ осуществлялось обсуждение полученных в работе результатов, формулировка выводов и заключения работы.
Благодарности
Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д. г. н. Елене Евгеньевне Совге за всестороннюю поддержку, чуткое руководство, ценные идеи и замечания, а также организацию всего научного процесса, связанного с изучением залива Сиваш в Морском гидрофизическом институте. Автор сердечно благодарит к. ф.-м. н. С.В. Станичного, за ценные рекомендации и переданный опыт в работе со спутниковыми данными. Автор выражает благодарность директору СО ФГБУ «ГОИН» Н.Н. Дьякову и его коллективу за продуктивную совместную работу в экспедициях в исследуемый район. Соискатель выражает искреннюю благодарность к. ф.-м. н. В.П. Евстигнееву за проявленный интерес к совместной работе и за переданный опыт и знания. Автор благодарит к. г. н. И.Г. Шокурову, д. г. н. Ю.В. Артамонова, д. г. н. В.Н. Белокопытова, директора ФГБУН ФИЦ МГИ С.К. Коновалова за ценные советы и внимание к работе. Соискатель признательна д. ф.-м. н. Н.Б. Шапиро, д. г. н., профессору МГУ Е.И. Игнатову за поддержку работы, а также благодарит д. г. н., профессора П.Д. Ломакина, к. г. н. Л.В. Харитонову Е.И. Овсяного, Р.Р. Станичную, Т.В. Хмару, А.А. Латушкина за полезные консультации, сотрудничество и содействие в работе. Автор искренне благодарит всех сотрудников отдела гидрофизики шельфа МГИ РАН. Автор благодарит за поддержку своих родных и близких.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка использованных источников, который включает 154 наименования. Полный объем работы составляет 152 страницы, содержит 12 таблиц, 39 рисунков.
Во введении к диссертационной работе раскрыта актуальность и степень разработанности темы, сформулированы цель и задачи исследования. Определена научная новизна работы и ее практическая значимость, приводятся: положения, выносимые на защиту, основные материалы и методы, используемые в работе, степень достоверности и апробация результатов, личный вклад автора и список публикаций по теме диссертации.
В первом разделе описывается физико-географическая характеристика района исследования и степень изученности темы. Рассматривается история изучения залива Сиваш: с античных времен до начала 21 века. Приводится географическая характеристика района исследования и история его формирования. Описываются особенности метеорологического режима, которые включают: ветровой режим, температурный режим, атмосферные осадки,
испарение и ледовые условия, как природно-климатические факторы, определяющие водно-солевой режим залива Сиваш. Проводится ретроспективная оценка водно-солевого режима залива Сиваш.
Выделяются основные статьи водного баланса. На основе литературных данных выводится уравнение водного баланса за период до постройки Северо- Крымского канала и во время его эксплуатации.
Во втором разделе изложены все материалы и методы, которые были использованы в исследовании. В диссертационной работе анализировались данные натурных наблюдений, данные дистанционного зондирования Земли и гидрометеопостов, при этом для решения каждой конкретной задачи подбирались специальные методики.
В третьем разделе работы представлены полученные откорректированные данные приходных и расходных статей водного баланса залива в период до работы канала и во время его функционирования. На основании спутниковой информации анализируются современные данные по гидрометеорологическому режиму залива Сиваш, современному температурному режиму залива, установлен факт фильтрации вод Азовского моря через Арабатскую Стрелку. На основе новых, откорректированных данных анализируется динамика объема залива Сиваш за два периода: до постройки канала и во время его функционирования.
В четвертом разделе работы рассматриваются полученные автором оценки межгодовой и сезонной изменчивости солености в заливе Сиваш. Приводятся количественные оценки изменения морфометрических характеристик и анализируется динамика площадей тростниковой растительности после перекрытия Северо-Крымского канала.