Lake Baikal
В.Б. Шостакович, 1917 г.

Озеро Байкал

Пользуясь картой глубин озера, можно вычислить его объем.

Оказывается, что почти 30% поверхности озера имеет глубины свыше 1000 метров, а вся масса воды в озере достигает внушительного объема в 23389 куб. км. Средняя глубина Байкала, т.е. объем, разделенный на площадь, равняется 685 метрам. Для сравнения приводим данные о 14 наиболее значительных озерах земного шара.

Название Высота над уровнем моря в метрах Наибол. длина в км Наибол. ширина в км Площадь в кв. км Наибол. глубина в м Средняя глубина в м Объем в куб. км
Каспий (соленое) 26 1330 440 436340 900 205 89676
Верхнее 177 697 314 107790 307 *93 *10000
Виктория-Нианца - - - 105600 - - -
Аральское (соленое) 50 428 284 67820 68 16 1028
Танганийка 823 - - 62600 300 *90 *5600
Гурон 177 - - 61600 265 *80 *4900
Мичиган 177 610 196 58100 214 65 3800
Байкал 462 630 69 34140 1521 685 23389
Эри 175 455 107 25800 64 20 516
Винипег - - - 25000 - - -
Медвежье - - - 21000 - - -
Онтарио 75 364 114 18750 225 *68 1275
Ладога 18 202 75 17631 223 49 882
Онежское 40 224 91 11380 145 *44 *500

Так как для некоторых озер мне не удалось найти в литературе указаний на среднюю глубину и объем, то среднюю глубину их я вывел из наибольшей, приняв отношение наибольшей глубины к средней равным 3.3 (это отношение для Каспия 4.4, для Аральского 4.2, для Женевского 2.0, для Байкальского 2.2, для Штарнбергского 2.3, для Боденского 2.7, для Манитобы 2.0, для Гокчи 4.5, для Ладоги 4.6 и для Пейпуса 2.4, среднее 3.3). Такие выведенные средние глубины и вычисленные на основании их объемы отмечены в таблице звездочкой.

Эта табличка наглядно показывает положение Байкала в ряду других озер. Будучи восьмым по величине своей поверхности, он является первым по глубине и вторым по объему воды. Даже величайшее из озер - Каспийское - с площадью в 436340 кв. км. оказывается, по сравнению с Байкалом, очень мелким, так как только 0.2 всей его площади имеет глубины около 1000 метров; глубины 60% его площади не превышают 75 метров. Объем Каспия равен 89676 куб. км.

Благодаря большим глубинам, Байкал, имея в 14 раз меньшую поверхность, чем Каспий, обладает только в 3.8 раз меньшим объемом воды.

Из Байкала может выйти 23 таких моря, как Аральское.

Уровень воды в Байкале, как и во всяком озере, подвержен постоянным колебаниям. Чисто теоретически, принимая во внимание, что площадь всего бассейна озера только в 16 раз больше поверхности самого озера, можно с уверенностью предположить, что колебания уровня не должны быть очень велики.

И действительно, ряд наблюдений над уровнем Байкала показывает, что разность между наибольшим и наименьшим годовыми уровнями не превышает 23 сантиметров. Таким образом, по вышине колебания уровня не могут быть названы большими, но зависящие от уровня колебания в объеме воды для всего Байкала выражаются в год в довольно значительных цифрах.

В среднем годовые колебания уровня влекут за собою увеличение или уменьшение массы воды озера на три с лишним кубических километра. Большая или меньшая высота воды в озере зависит от количества выпавших в Прибайкалье осадков. При этом средний годовой уровень озера повышается или понижается не в тот год, когда выпадение осадков было больше или меньше обычного, но годом позднее. Это зависит, вероятно, от того, что обильные дожди в Прибайкалье выпадают главным образом летом, а быстрое наступление осенних заморозков, особенно в возвышенных частях бассейна Байкала, не дает массе накопившейся за лето воды попасть в озеро до конца года. Эта вода достигает озера на следующий год.

Исключительный подъем воды в Байкале был в 1869 году; уровень воды в этот год был, по-видимому, на целый метр выше обычного.

Годовой ход колебания уровня в Байкале, считая от нуля футштока в сантиметрах, следующий:

Январь 65.3
Февраль 57.4
Март 49.1
Апрель 43.3
Май 50.2
Июнь 71.6
Июль 96.0
Август 115.9
Сентябрь 122.3
Октябрь 115.8
Ноябрь 99.0
Декабрь 79.9
Год 80.5

Низший уровень падает на апрель, с мая замечается постепенное повышение воды до сентября, когда уровень достигает наибольшей высоты, затем постепенно идет падение до апреля.

Воды Байкала отличаются замечательной прозрачностью. Прозрачность воды обычно определяется глубиной, на которой исчезает из глаз (делается невидимым) белый диск в 30 сантиметров диаметром, так называемый круг Секки.

Мы приводим табличку наибольших наблюдавшихся степеней прозрачности для самых прозрачных, преимущественно глубоких горных озер.

Наибольшая прозрачность в метрах:

оз. Аннеси, Франция 13.0
оз. Естом, Пиренеи 17.5
оз. Д'оо, Пиренеи 18.5
оз. Штарнберг, Бавария 15.5
оз. Фирвальдштеттское, Швейцария 17.5
оз. Женевское, Швейцария 15.9
оз. Гарда, Италия 15.0
оз. Охрида, Балканы 1.60
оз. Гокча, Армения 17.0
оз. Ниасса, Африка 16.0
оз. Боденское, Германия 6.7
оз. Байкал 38.5

Для сравнения приведем еще несколько данных о прозрачности воды морей. В Средиземном море наибольшая прозрачность по наблюдениям кругом Секки диаметром в 50 сант. колеблется между 40-45 метрами; измерения производились вдали от берегов.

Наибольшая прозрачность вод в северной части Атлантического океана достигает 15-20 метров, в тропической части того же океана 40-50 метров, при поперечнике круга в 60 сантиметров.

Так как наблюдения указывают, что круг Секки большего диаметра исчезает на большой глубине, то для сравнения последних приведенных цифр с данными нашей таблички их надо несколько уменьшить. Приведенные к диаметру круга в 30 сант., они будут следующие: для Средиземного моря 33-35 метров, для северных частей Атлантического - 15 и для тропической части 33-37 метров.

Итак, Байкал по прозрачности своей воды далеко оставляет за собой остальные горные озера и превосходит даже моря.

Вероятно, эта особенность Байкала связана с его глубиной. Несомненно, что действию ветров подвергается только самый поверхностный, по сравнению со значительной глубиной озера, слой воды. Далее мы увидим, что и все тепловые изменения, вызываемые разницей зимней и летней температуры, и возбуждаемые этими разницами конвекционные токи возникают опять-таки только в поверхностном слое. Под этим, так сказать, активным слоем лежит мощная толща воды, не принимающая никакого участия в жизни озера. Здесь царят полный покой и неподвижность.

При отсутствии в Байкале заметных течений зимой, когда озеро покрыто льдом, а также и в теплую половину года при тихой погоде, взвешенные в воде частицы, которые мутят воду, делают ее менее прозрачной, спускаются все глубже и глубже и, наконец, достигают упомянутого мертвого слоя. С этого момента они навсегда исчезают из круговорота жизни озера и постепенно оседают на самое дно. Таким образом, благодаря глубине озера, количество взвешенных в его воде частиц, а вместе с тем и мутность воды должны быть очень не велики.

Такой значительный водоем, как Байкал, оказывает большое влияние на климатические условия своего побережья.

Чтобы уяснить роль Байкала как климатического фактора, надо познакомиться с годовым ходом температуры его воды на различных глубинах. Все довольно многочисленные наблюдения указывают на то, что в годовых изменениях температуры воды принимает участие только верхний слой, около 250 метров толщиной. Более глубокие слои круглый год сохраняют одинаковую температуру около 4°.

Наибольшая температура на поверхности воды достигает в августе 16°.1; на глубине 2 метров высшая месячная температура уже только 14°.4. Вообще, чем глубже, тем вода нагревается все меньше и меньше, и вместе с тем уменьшается величина годовых колебаний температуры.

Так, на глубине 10 метров высшая месячная температура достигает только 9°.3, годовое колебание 8°.7, на глубине 50 метров наибольшая температура только 5°.9, колебание 4°.6, на глубине 100 м высшая температура 5°.6, годовое колебание 2°.6, и, наконец, на глубине 250 метров совершенно исчезают годовые изменения температуры. Круглый год вода здесь имеет около 4°.0.

Наибольшее количество тепла содержится в воде озера в октябре; начиная от этого месяца до марта, замечается постепенное уменьшение тепла. Минимум тепла приходится на март. С апреля количества тепла в воде заметно возрастает, и этот прирост продолжается до октября.

Интересно заметить, что количество тепла в 250 метровом слое в ноябре значительно больше, чем в июле, и даже в декабре больше, чем в июне. Из приведенных выше глубин озера видно, что 27500 кв. километров всей площади Байкала имеют глубины больше 200 метров, а каждый кв. метр водной поверхности такой глубины отдает воздуху тепла в килограмм-калориях: с октября по ноябрь около 100000, с ноября по декабрь около 250000, с декабря по январь 245000, а всего с октября по март около 600000 килограмм-калорий.

Отдача тепла происходит главным образом до тех пор, пока озеро не покроется льдом, что происходит в среднем в половине января. Ледяной покров представляет превосходную защиту от потери тепла и месячная убыль тепла от значительной величины 245000 килограмм-калорий между декабрем и январем падает к февралю всего до 16000.

Если принять во внимание обширное водное пространство озера, то станет понятно мощное влияние Байкала на температуру воздуха его побережья. Согревающее действие Байкала осенью и в первую половину зимы по А.В. Вознесенскому ощутимо совершенно ясно в Иркутске в 60 верстах от озера.

Если осенью и в первую половину зимы озеро нагревает лежащий над ним воздух, то весной и летом оно, наоборот, охлаждает его, поглощая для нагревания своих вод довольно большое количество тепла.

В общем Байкал значительно умеряет годовые колебания температуры своего побережья. Другими словами, лето на озере холоднее, а зима теплее. Очень заметное на побережье влияние озера, конечно, сглаживается и уменьшается с удалением от озера. Во всяком случае, влияние Байкала на климат сказывается еще в Иркутске. Воздух в Иркутске с сентября до мая теплее других мест, лежащих вокруг озера, но более удаленных от него, с мая до сентября - холоднее.

Разницы эти достигают в:

Янв. Февр. Мар. Апр. Май Июнь Июль Авг. Сент. Окт. Нояб. Дек.
5°.0 3°.0 1°.0 0°.5 0°.1 -0°.4 -1°.0 -0°.6 0°.1 1°.3 2°.8 5°.3

Источник: «Природа», июль-август 1917 г.