Как известно, во всех крупных озерах северного полушария значительную часть года весь ансамбль движений вод протекает на фоне общего циклонического круговорота водной массы. Принципиальная схема интегральной циркуляции Ладожского озера для различных сезонов при открытой воде представлена в монографии Н. Н. Филатова (1991, с. 154). Эта принципиальная схема в значительной степени подтверждается расчетами функции тока (Астраханцев и др., 1988а), также опубликованными (Невская губа..., 1997). Несмотря на то что линии уровня функции тока имеют достаточно сложную структуру (Руховец, 1990), почти для всех моментов времени можно выделить не более двух основных циркуляционных ячеек: либо одну циклоническую, либо две — одну циклоническую, другую антициклоническую.[ ...]
Общая (интегральная) циркуляция озера представлена на рис. 23, а—г средних по глубине скоростей течений для зимы, весны, лета и осени соответственно. Характерные значения средних по глубине скоростей: 0.02—0.04 м/с в период открытой воды и не более 0.01 м/с подо льдом.[ ...]
Верхний приповерхностный слой водоема движется в основном под действием ветра. На самой поверхности течения в озере следуют направлению ветра, отклоняясь от него вправо. Величины скоростей на поверхности находятся в диапазоне 0.05—0.15 м/с, в ноябре—декабре скорости на поверхности максимальны: 0.3 м/с.[ ...]
Когда водоем полностью покрыт льдом, приповерхностные скорости имеют порядок 10 2 м/с. С глубиной наблюдается некоторое увеличение скоростей до 0.02—0.03 м/с. Это эффект наличия плотностной стратификации (бароклинный эффект). Как указывалось выше, в данный период в озере основным механизмом передачи тепла является адвекция.[ ...]
Анализ полей вертикальной скорости показывает, что весь год можно разбить на сезоны, в течение которых структура поля вертикальной скорости мало меняется как по глубине, так и по времени. Поэтому, иллюстрируя зоны подъема и опускания вод (рис. 28, а—г) в разные сезоны, мы ограничились изображением зон подъема и опускания лишь на одном горизонте г = -5.5 м. На всех приведенных рисунках отмечаются зоны опускания вод у наветренного берега, что подтверждается наблюдениями и вызвано нагоном воды. Однако столь простое объяснение не является универсальным.[ ...]
Проведенные Г. П. Астраханцевым и др. (1987, 1988а), а также Л. А. Руховцом (1990) вычислительные эксперименты с моделью, использующей граничное условие (2.3.17), показали, что периодическое решение с этим граничным условием мало отличается от периодического решения с граничным условием (2.3.8). В чем причина столь малого отличия решений? Приводимые далее соображения носят характер правдоподобных рассуждений и, строго говоря, не являются доказательством, но, как нам кажется, достаточно убедительны. Прежде всего отметим еще раз, что в озере практически круглогодично существует общий циклонический круговорот, поэтому средняя по глубине скорость в основном отлична от нуля. Далее, ввиду того что основная изменчивость поля скорости сосредоточена в приповерхностном слое, а на глубинах, превышающих 10 м, перестройка поля скорости по глубине происходит лишь на отдельных участках, средние по глубине скорости по направлению и величине близки к придонным скоростям.[ ...]
Построенная с помощью модели круглогодичная крупномасштабная климатическая циркуляция Ладожского озера отвечает имеющимся представлениям о реальной циркуляции озера. Это относится к характеру интегральной циркуляции, распределению величин горизонтальных скоростей по глубине, величине и характеру распределения величин вертикальной скорости, воспроизведению термобара, хотя и очень схематичному, и, наконец, к эволюции поля скорости во времени. Следует отметить, что имеющиеся представления о реальной циркуляции Ладожского озера в основном опираются на результаты моделирования, приведенные в монографиях Н. Н. Филатова (1983, 1991). Эти результаты, полученные с помощью диагностических моделей, в основном совпадают с полученными нами результатами, однако есть и различия — в величинах скоростей, а также в схемах течений. К сожалению, имеющихся данных для развернутого сравнения недостаточно.[ ...]
Уместно отметить, что существующий бблыную часть года циклонический круговорот в озере порождает практически постоянный поток воды из Волховской губы на север вдоль восточного берега озера.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Средние по глубине скорости течений (результаты моделирования). |
 |
| Изменение модуля скорости с глубиной в нескольких точках озера 16.07. |
 |
| Зоны подъема и опускания вод (заштрихованы) на глубине |
 |