Воспроизведение эволюции озера с 1962 г. по настоящее время, точнее, до 2000 г., является интересной и важной задачей, тем более что такие расчеты можно рассматривать как использование модели для «прогнозирования» настоящего из прошлого при уже известном сценарии развития внешних воздействий на водоем. Следовательно, такие расчеты можно рассматривать как проверку возможностей модели по прогнозированию изменений в экосистеме при различных сценариях развития экономической деятельности в бассейне озера и с учетом возможного изменения погодных условий.[ ...]
Как уже отмечалось, в начале 60-х годов (1962 г.) Волховский алюминиевый завод сменил используемое сырье на апатито-нефе-линовые руды Кольского полуострова и сброс фосфора в Ладогу стал быстро нарастать. В 70-е годы сброс фосфора в водотоки бассейна озера возрос в связи с интенсификацией использования удобрений в сельском хозяйстве. Позднее поступление фосфора возросло еще по причине строительства на берегу Ладоги крупных животноводческих комплексов. Рост фосфорной нагрузки на водоем представлен на рис. 2. Исследования 1959—1962 гг. показали, что гидрохимический режим озера был практически естественным. Уровень антропогенных воздействий был таков, что его можно было не учитывать (Расплетина и др., 1967). По этим соображениям 1962 г. был выбран как начальный в вычислительных экспериментах.[ ...]
В. В. Меншуткин и соавторы (МедоЬиАоп е1 а1., 1998) провели вычислительный эксперимент по воспроизведению динамики экосистемы за период 1962—1991 гг. (1962—1988 гг.). В этом эксперименте использовалась климатическая циркуляция озера, построенная Г. П. Астраханцевым и др. (1988), и меняющаяся, согласно рис. 2, фосфорная нагрузка на водоем. Внутри каждого года распределение фосфорной нагрузки по источникам поступлений и по времени было сделано на основе имеющейся информации для тех лет, когда она имелась, и с сохранением пропорций — для тех лет, когда соответствующая информация отсутствовала.[ ...]
В. В. Меншуткиным и коллегами (Menshutkin et al., 1998; Fig. 10) представлен вычислительный эксперимент, в котором кроме изменения фосфорной нагрузки еще учитывались изменения от года к году погодных условий. Как показали результаты моделирования, наступление сезонных пиков развития суммарного фитопланктона достаточно стабильно для озера в целом, что соответствует данным наблюдений (Ладожское озеро..., 1992; Петрова, 1990). Температурный режим таких больших озер, как Ладожское, в значительной степени определяющий наступление пиков, зависит от морфометрии. Поэтому межгодовые колебания температурного режима водоема таковы, что время наступления сезонных пиков мало меняется от года к году. С другой стороны, время наступления сезонных пиков в различных частях озера, естественно, разное.[ ...]
На рис. 41 представлена годовая динамика сырой биомассы суммарного фитопланктона для ряда лет из периода 1962—2000 гг. по результатам моделирования. На рис. 42 представлена годовая динамика суммарного фитопланктона в эпилимнионе в Волховской губе и в центре озера для тех же лет, что и на рис. 41. В Волховской губе весенний пик наступает примерно на три недели раньше, чем в центре озера, причем в Волховской губе мы имеем максимум продуктивности.[ ...]
На рис. 43 представлена информация о пространственном распределении суммарного фитопланктона в один и тот же момент времени для разных лет. На нем, а также на рис. 41 дано отчетливое представление о развитии процесса антропогенного эвтрофи-рования озера за исследуемый период.[ ...]
Важную роль в оценке адекватности модели играет сравнение динамики распределения общего фосфора в водоеме по результатам моделирования (табл. 7.1.3) с данными наблюдений (табл. 1.2.1). Сравнение показывает реалистичность проведенных расчетов. Модель довольно отчетливо воспроизводит тенденцию снижения концентрации общего фосфора в озере, явно выраженную в данных наблюдений (табл. 1.2.1).[ ...]
Результаты расчета динамики относительной концентрации растворенного в воде кислорода (табл. 7.1.4) показывают, что с 1962 до 1977 г. наблюдается некоторое ее снижение, однако в последующий период изменений в кислородном режиме водоема по результатам расчетов не выявлено. Сопоставление в табл. 7.1.4 результатов расчетов и данных наблюдений показывает адекватность модели в воспроизведении кислородного режима.[ ...]
Оценивая результаты проведенного вычислительного эксперимента в целом, следует отметить, что процесс антропогенного эвтрофирования озера в основных чертах воспроизведен. Однако использование одной и той же циркуляции озера ежегодно для всего периода 1962—2000 гг. не позволило оценить влияние изменений погоды от года к году на продукцию планктона.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Динамика средних значений за июнь суммарной биомассы фитопланктона в эпилимнионе (результаты моделирования). |
 |
| Годовая динамика средних для эпилимниона значений суммарной биомассы фитопланктона (результаты моделирования). |
|