Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2026. № 1 (399). С. 102-122

102

DOI: https://doi.org/10.37162/2618-9631-2026-1-102-122

УДК 551.515:551.461

Связь уровня и составляющих

водного баланса Каспийского моря

с индексами крупномасштабной

атмосферной циркуляции (1950‒2023 гг.)

Е.В. Островская, А.В. Павлова

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр

Российской Федерации, г. Москва, Россия

eostrovskaya@mail.ru, anna.pavlova-16@yandex.ru

На основе данных наблюдений за стоком Волги, уровнем Каспийского моря и

температурой воздуха, а также данных реанализа ЕRА5 (атмосферные осадки и ис-

парение), исследованы причины колебаний уровня моря в отдельные характерные

периоды его подъема (1978–1995 гг.) и снижения (1950–1977 и 1996–2023 гг.). Уста-

новлено, что среднемноголетние значения стока Волги и уровня моря статистически

значимо различаются между всеми тремя выделенными периодами. Количество

осадков достоверно увеличивалось только в фазу подъёма уровня (1978–1995 гг.), то-

гда как рост температуры воздуха и испарения стал статистически значимым лишь в

современный период снижения уровня (1996–2023 гг.). Межгодовые изменения

уровня Каспийского моря демонстрируют устойчивую и усиливающуюся во времени

корреляционную связь с колебаниями стока Волги: коэффициент корреляции возрас-

тает от r = 0,39 в период 1950–1977 гг. до r = 0,76 в 1996–2023 гг. Однако современная

тенденция к снижению уровня соответствует не столько изменениям стока, сколько

положительным трендам температуры воздуха и испарения. Структура связей гидро-

логических показателей с циркуляцией атмосферы изменчива во времени. Если в се-

редине XX века преобладало влияние глобальных циркуляционных механизмов (Се-

вероатлантического и Арктического колебаний — NAO и АО), то в современный

период доминирующую роль стали играть региональные процессы, описываемые ин-

дексом EA/WR (паттерн Восточная Атлантика/Западная Россия). Этот сдвиг связан с

увеличением частоты блокирующих антициклонических ситуаций и ослаблением за-

падного переноса влаги в регион, что в конечном итоге отразилось на водном балансе

Каспийского моря.

Ключевые слова: Каспийское море, изменения уровня, сток Волги, испарение,

осадки, индексы циркуляции атмосферы

Relationship of the Caspian Sea level

and water balance components

with large-scale atmospheric

circulation indices (1950‒2023)

E.V. Ostrovskaya, A.V. Pavlova

Hydrometeorological Research Center of Russian Federation,

Moscow, Russia

eostrovskaya@mail.ru, anna.pavlova-16@yandex.ru

Островская Е.В., Павлова А.В.

103

Based on observation data of the Volga runoff, the Caspian Sea level, and air temper-

ature, as well as ERA5 reanalysis data (precipitation and evaporation), causes for the Cas-

pian Sea level fluctuations during specific characteristic periods of its rise (1978–1995) and

decline (1950–1977 and 1996–2023) are studied. It was found that the long-term average

values of the Volga runoff and sea level differ statistically significantly among all three

identified periods. Precipitation increased significantly only during the sea level rise phase

(1978–1995), whereas an increase in air temperature and evaporation became statistically

significant only in the modern period of the sea level decline (1996–2023). Interannual

changes in the Caspian Sea level demonstrate a stable and increasing correlation with vari-

ations in the Volga runoff over time: the correlation coefficient increases from r = 0.39 in

1950–1977 to r = 0.76 in 1996–2023. However, the modern tendency towards a sea level

decline corresponds rather to the positive trends in air temperature and evaporation than to

the changes in the Volga runoff. The structure of the relationships between hydrological

conditions and atmospheric circulation is variable over time. While the influence of global

circulation mechanisms (the North Atlantic (NAO) and Arctic oscillations (AO)) prevailed

in the mid-20th century, regional processes described by the EA/WR index (the East Atlan-

tic/West Russia pattern) have begun to play a dominant role in few past decades. This shift

is associated with an increased frequency of blocking anticyclonic conditions and a weak-

ening of westerly moisture transport into the region, which ultimately affected the water

balance of the Caspian Sea.

Keywords: Caspian Sea, sea level variations, Volga runoff, evaporation, precipitation,

atmospheric circulation indices

Введение

Уровень Каспийского моря часто менялся в течение его многовековой

истории [19, 20, 38]. В связи с тем, что море отделено от Мирового океана,

его уровень оказывается весьма чувствительным к изменению климатиче-

ских условий в бассейне моря [10, 18]. За последние 2000–2500 лет диапа-

зон изменения уровня не превышал 9–10 м [19]. За период инструменталь-

ных наблюдений за уровнем Каспийского моря размах его колебаний

достиг 4 м: от -25,3 м в 80-х годах XIX-го столетия до -29,0 м в 1977 г. [8].

С начала проведения инструментальных наблюдений в 1837 г. и до начала

ХХ века уровень Каспийского моря колебался в среднем около отметки

-25,8 м. С конца XIX века в ходе уровня наблюдалась тенденция пониже-

ния, продлившаяся до 1977 г., когда уровень моря находился на самой низ-

кой отметке не только за период инструментальных наблюдений, но и за

последние 500 лет (-29,0 м), амплитуда колебаний уровня за этот период

составила 7 м. В 2024 г. уровень преодолел отметку -29,0 м БС и продол-

жает снижаться. Г.И. Рычагов [19] считал, что в климатических условиях,

свойственных современной субатлантической эпохе голоцена, колебание

уровня Каспия в интервале от -30 до -25 м БС является его нормальным

состоянием.

Как понижение, так и повышение уровня Каспийского моря суще-

ственно влияют на морскую экосистему и экономику прибрежных терри-

торий. Но если экосистема в течение тысячелетий адаптировалась к неста-

бильности уровня, то хозяйственной деятельности его колебания наносят

значительный ущерб. Так, в результате падения уровня в 30–70-х гг.

104

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

ХХ столетия осушилась территория площадью более 48 тыс. км² [19]. При

подъеме уровня в 1978–1995 гг. (на 2,4 м по сравнению с уровнем 1977 г.)

произошло затопление и подтопление населенных пунктов, промышлен-

ных объектов, разрушение гидротехнических и портовых сооружений

[27, 35]. Быстрое снижение уровня, начавшееся в 2007 г. и к 2024 г. достиг-

шее минимума 1977 г. (-29,0 м БС), уже существенным образом сказыва-

ется на прибрежной инфраструктуре, отмечается осушение более 22 тыс.

км³прибрежных территорий, особенно в северо-восточной части моря [16],

ухудшается доступ к объектам, расположенным на мелководьях [38]. Уро-

вень моря в настоящее время приближается к критическим отметкам, ниже

которых будет затруднено функционирование портов [36, 40]. Снижение

уровня приводит к снижению проточности водотоков дельты Волги [26] и

аридизации прилегающей территории [12]. Выдвижение морского края

дельты в море, осушение отложений речного бара способно изменить сеть

водотоков дельты, что приведет к перераспределению водных ресурсов и,

как следствие, ухудшению условий для сельского хозяйства и водообеспе-

чения населения [13, 23]. К 2024 г. изменения в Каспийском регионе до-

стигли такого критического уровня, что был разработан специальный до-

клад UNEP [44] о необходимости комплексных исследований для

понимания причин современного состояния моря и адаптации к нему.

В этих условиях долгосрочный прогноз хода уровня моря является

жизненно необходимым для нормального функционирования экономики и

жизнеобеспечения живущих на его берегах людей. Однако проблема дол-

госрочного прогнозирования уровня все еще далека от разрешения, не-

смотря на разнообразие используемых подходов [9, 17, 24, 29, 30, 31, 42 и

др.]. Поэтому поиск новых предикторов необходим, как и анализ актуаль-

ности ранее установленных связей между уровнем моря, основными со-

ставляющими его водного баланса и влияющими на них климатическими

факторами.

Целью данной работы является оценка характеристик уровня и состав-

ляющих водного баланса Каспийского моря в характерные периоды подъ-

ема и снижения уровня с 1950 по 2023 г., а также их связей с показателями

глобальной циркуляции атмосферы.

Материалы и методы

В работе использованы данные наблюдений Росгидромета за стоком

Волги (Q) в вершине дельты (с. Верхнелебяжье), уровнем Каспийского

моря (L) и температурой воздуха (T) (г/п Махачкала) за период 1950–

2023 гг. Отток в Кара-Богаз-Гол в данной статье не рассматривается, этому

важному вопросу планируется уделить особое внимание в последующем

исследовании. Осадки (P) и испарение (E) были получены по данным реа-

нализа ЕRА5 [32]. В работе [22] показано, что расчетные данные ЕRА5 хо-

рошо согласуются с данными наблюдений за количеством осадков на

гидрологических постах Каспийского региона в период 1975–2024 гг.

Островская Е.В., Павлова А.В.

105

Недавние исследования, включая работу [37], при проведении сравнения

данных реанализа ERA5 с наблюдениями на более чем 5600 станций по

всему миру подтвердили их надежность для климатического и гидрологи-

ческого мониторинга во внетропических регионах и хорошее воспроизве-

дение пространственных закономерностей, несмотря на небольшое завы-

шение величин осадков. Относительно испарения с поверхности

Каспийского моря такого сравнительного анализа в литературе не было об-

наружено, однако предыдущие модификации реанализа ERAi, например,

показывали его заниженные величины [31].

За период 1950–2023 гг. были рассчитаны индексы циркуляции атмо-

сферы: АО – Арктическая осцилляция (Arctic Oscillation), SCAND – Скан-

динавское колебание, NAO – Северо-Атлантическое колебание (North At-

lantic Oscillation), EA/WR – Восточная Атлантика/Западная Россия (East

Atlantic/West Russia). Индекс АО характеризует распределение давления

между Арктикой и средними широтами и определяется как главная компо-

нента аномалий геопотенциальной высоты на уровне 1000 гПа севернее

20° с. ш. Положительная фаза АО связана с пониженным давлением в

Арктике и усилением западного переноса, тогда как отрицательная сопро-

вождается блокирующими антициклонами и вторжениями холодного воз-

духа на юг. Индекс NAO отражает разность давления между Азорским мак-

симумом и Исландским минимумом, определяя интенсивность западного

переноса над Северной Атлантикой: при положительной фазе преобладают

мягкие и влажные зимы в Европе, при отрицательной – холодные. Сканди-

навское колебание характеризует развитие блокирующих антициклонов

над Скандинавией и определяется по аномалиям геопотенциальной высоты

на уровне 500 гПа. Его положительная фаза сопровождается устойчивым

антициклоном и похолоданием в Восточной Европе и России. Индекс

EA/WR описывает волновую структуру циркуляции между восточной

Атлантикой и западной частью России и также определяется по полям

геопотенциальной высоты 500 гПа. Положительная фаза EA/WR соответ-

ствует гребню над Европой и впадине над Россией, отрицательная – про-

тивоположной конфигурации с циклонической активностью в Европе и

блокировкой над западной Россией [2, 6, 14, 21, 39].

Для оценки связей колебаний уровня Каспийского моря (УКМ) и ин-

дексов циркуляции атмосферы использовался статистический, в том числе

корреляционный анализ [7] в программной среде STATISTICA 10.0. В пер-

вом приближении принимается, что исследуемые процессы являются ста-

ционарными по среднему и дисперсии. Для расчетов использовались ряды

межгодовых приращений уровня (dL). Предварительно из анализируемых

рядов основных показателей и индексов вычитались линейные тренды. Это

позволило сосредоточиться на межгодовой изменчивости, минимизируя

влияние долгосрочных трендов. Для различия первичных рядов и рядов с

удаленными трендами последние обозначались знаком «*» (например Т*,

Р* и т. д.).

106

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

Для анализа также использовались ряды разностно-интегральных кри-

вых (РИК), построенные для уровня, элементов водного баланса и индек-

сов циркуляции атмосферы. Разностно-интегральная кривая характеризует

нарастание суммы отклонений ежегодных значений переменной от сред-

него:

ꢀ

( )

∑

푓 푡 = _푖=1(푥_푖− 푥_ср),

(1)

где t – время (годы).

Разностно-интегральная кривая позволяет выявить многолетние изме-

нения в данных: в период повышенных значений переменной наблюдается

рост ординат, а период со значениями ряда ниже средней величины харак-

теризуется спадом кривой. Далее в тексте РИК показателя обозначается со-

ответствующей буквой с подстрочным РИК, например Q_РИК, L_РИКи т. п.

Поскольку длина рядов показателей невелика, использовались методы

непараметрической статистики, в частности, рассчитывались корреляции

Спирмена. Значимость рассчитанных статистических параметров оценива-

лась по t-критерию Стьюдента при р = 0,05, значимость коэффициентов

корреляции – методом Монте-Карло.

Результаты и дискуссия

1. Изменения уровня и составляющих водного баланса

Каспийского моря в период 1950–2023 гг.

Для анализа изменений уровня и составляющих водного баланса Кас-

пийского моря использовались их среднемноголетние величины в харак-

терные периоды с 1950 по 2023 г. (табл. 1), выделенные в соответствии

с фазами подъема и снижения уровня моря [9]. К 2024 г. уровень Каспий-

ского моря практически достиг критических отметок конца 1970-х гг.

(-29,0 м БС). Хотя современное падение уровня, начавшееся в 1996 г., ча-

сто сравнивают с наблюдавшимся ранее в 1950–1970-х гг., оно проходит в

несколько иных климатических условиях. В табл. 1 показано, что, в отли-

чие от прошлого столетия, для современного периода снижения уровня

моря в среднем характерны сток Волги около многолетней нормы

(238 км³), более высокие температуры воздуха и, соответственно, повы-

шенные величины испарения с водного зеркала моря, а также большее ко-

личество осадков. Заметим, что разница средних температур между этими

двумя периодами составила +0,92 ºС, соответствуя тенденции к потепле-

нию регионального климата, представленной в [2]. Оценка статистической

значимости различий средних величин по t-критерию Стьюдента показала,

что эти различия значимы для стока, как и для уровня моря, во все три вы-

деленные периоды, приведенные в табл. 1. На существование однородных

периодов в ряду притока к Каспию указывалось в [8]. В то же время коли-

чество осадков статистически значимо растет только в период подъема

уровня в 1978–1995 гг. Различие в средних величинах температуры,

Островская Е.В., Павлова А.В.

107

а также испарения, становится значимым только для последнего периода

снижения уровня (1996–2023 гг.). В этот период при повышении среднего-

довой температуры на 0,8 ºC средняя величина испарения увеличилась на

82 мм по сравнению с предыдущим периодом. По данным М.Ю. Бардина с

соавторами [3], вплоть до 1990-х гг. на территории Северного полушария

отсутствовала заметная тенденция к потеплению, и только позднее такой

тренд стал статистически значимым.

Таким образом, период повышения уровня моря в 1978–1995 гг. был

связан с повышенным стоком Волги и количеством осадков, что отмеча-

ется многими исследователями [9, 29, 31, 33, 44], тогда как температура

воздуха и испарение оставались в среднем на уровне предшествующего пе-

риода регрессии моря. 18-летний период подъема уровня в 1978–1995 гг.

признан наиболее продолжительным за весь 180-летний период инстру-

ментальных наблюдений, интенсивность подъема уровня в среднем соста-

вила 13 см/год, в отдельные годы достигая более 30 см/год [9]. Высокая

скорость подъема уровня также объясняется прекращением стока воды в

залив Кара-Богаз-Гол, перекрытый дамбой в 1980 г. В 1984 г. сток в залив

был частично восстановлен в регулируемом объеме 1,5–2,0 км³/год, а в

1992 г. дамбу ликвидировали [9].

Таблица 1. Изменение уровня моря и элементов водного баланса Каспий-

ского моря в характерные периоды с 1950 по 2023 г.

Table 1. Variations of the Caspian Sea level and its water balance components

in specific periods from 1950 to 2023

L, м БС

(Махачкала)

Период

Q, км³

P, мм

E, мм

T, ºC

-28,42±0,23

-29,04…-28,00

-27,67±0,67

-28,94…-26,49

-27,56±0,57

-28,74…-26,77

-27,85±0,67

-29,01…-26,49

223,5±27,8

166…276

267,3±34,9

219…333

236,2±32,9

176…283

238,6±35,5

166…333

300±45

931±88

12,00±0,76

1950–1977

1978–1995

1996–2023

1950–2023

225…409 742…1054 10,59…13,92

336±40 955±53 12,11±0,93

271…402 856…1058 9,75…13,51

299±42 1037±40 12,92±0,67

203…386 958…1138 11,43…14,20

308±45

203…409 742…1138

977±80

12,37±0,87

9,75…14,20

Примечание. Числитель ‒ среднее ± среднеквадратическое отклонение, зна-

менатель – диапазон величин.

Снижение уровня моря в 1950–1977 гг. происходило не так быстро,

средняя скорость снижения составляла 3,7 см/год, но в отдельные годы

была выше 19 см/год. В предшествующий период 1929–1941 гг. уровень

снижался более высокими темпами, средняя скорость достигала

16,3 см/год [9]. Средняя интенсивность снижения уровня Каспийского

моря в 1970-е гг. составляла 8 см/год, чему, по мнению исследователей [9],

способствовал низкий сток Волги, вызванный климатическими и антропо-

генными причинами, в то время как испарение было ниже нормы, а коли-

чество осадков превышало многолетнюю норму, будучи в это время

наибольшим за весь предшествующий период ХХ века (рис. 1).

108

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

Рис. 1. Среднегодовой уровень Каспийского моря, годовой сток Волги и ко-

личество осадков за период 1950–2023 гг.

Fig. 1. Average annual values of the Caspian Sea level, annual the Volga River

runoff and precipitation in 1950–2023.

В современных условиях снижение уровня Каспийского моря проис-

ходит со средней интенсивностью 8 см/год. Наиболее быстрое снижение

уровня наблюдается с 2021 г., скорость снижения достигла 20–25 см/год

(рис. 1). В 2021–2023 гг. сток Волги был значительно ниже нормы, состав-

ляя около 210 км³. Наблюдалась повышенная среднегодовая температура

воздуха, причем 2023 год стал самым теплым за весь период наблюдений

(рис. 2). По данным г/п Махачкала, среднегодовая температура достигла

+14,2 ºС, количество осадков и испарение были выше среднемноголетних

величин за период 1950–2023 гг. (рис. 1, 2).

Рис. 2. Среднегодовые величины температуры воздуха и испарения в период

1950–2023 гг.

Fig. 2. Average annual values of the air temperature and evaporation in 1950–

2023.

Островская Е.В., Павлова А.В.

109

В структуре многолетнего ряда Волжского стока в 1950–1977 гг. пре-

обладали маловодные годы (71 %), из которых 14 % – экстремально-мало-

водные (Q < 200 км³), включая 1975 г. с минимальным за весь период

наблюдений стоком (166 км³) (рис. 3). В 1996‒2023 гг. многоводные и сред-

неводные годы составляли 54 %, маловодных лет было значительно

меньше, хотя экстремально-маловодные составляли все те же 14 %. Это

подтверждает предположение о том, что в связи с потеплением климата

влияние испарения на изменение уровня Каспийского моря растет, в то

время как роль речного стока снижается [17]. Авторы связывают это с уве-

личением эпизодов блокирования западного переноса в условиях антицик-

лонической активности, к которым приводит глобальное потепление.

350

300

250

200

150

100

50

0

Рис. 3. Годовой сток Волги в период 1950–2023 гг. Голубым цветом отмечены

маловодные годы, желтым – экстремально маловодные (Q < 200 км³), синим

– многоводные, зеленым – средневодные, красная линия – среднее за период

(Q = 238 км³).

Fig. 3. Annual Volga River runoff in 1950–2023. Light blue column – low water

years, yellow column – extremely low water years (Q < 200 km³), dark blue column

– high water years, green column – medium water years, red line – multiyear

average (Q = 238 km³).

2. Связь колебаний уровня и составляющих водного баланса

Каспийского моря с циркуляцией атмосферы

Влияние колебаний циркуляции атмосферы на уровень Каспийского

моря изучалось многими исследователями [1, 20, 23, 31, 41]. В частности,

были установлены зависимости уровня от колебаний циркуляции атмо-

сферы, определяющих перенос воздушных масс над Каспийским регионом

[10, 33]. В [19] исследуется влияние атмосферной циркуляции, характери-

зуемой индексом NAO, на водосборный бассейн Каспийского моря. NAO

определяет западный перенос и движение циклонов через Северную Ат-

лантику, формируя климат Европейской территории России (ЕТР) в холод-

ное полугодие. Показано, что ослабление влияния NAO выражается

110

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

в уменьшении интенсивности поступления воздушных масс и влаги из

Северной Атлантики в Евразию, что приводит к установлению засушли-

вого климата в бассейне Волги, снижению количества осадков и речного

стока и, соответственно, к снижению уровня моря. С NAO тесно связан АО,

влияющий на атмосферные потоки в средних широтах Северного полуша-

рия с севера на юг в течение зимнего периода [30]. В [6] подчеркивается,

что индексы NAO, АО и другие могут объяснить от 40 до более 80 % из-

менчивости температуры приповерхностного воздуха во внетропических

широтах Северного полушария, наблюдаемой во второй половине ХХ в. В

[30, 46] показано, что АО и NAO не имеют выраженной цикличности, а их

долгопериодная изменчивость сходна со случайным процессом.

В [20] указывалось на важность зимних процессов в атмосфере для

оценки тенденции хода уровня Каспийского моря и было показано, что

снижение уровня приходится на период ослабления влияния NAO на водо-

сборный бассейн моря, когда корреляция между зимними температурами

и зимними значениями индекса была минимальна. Повышение уровня

наблюдается при усилении влияния NAO, выражающееся в максимальной

корреляции между зимними температурами и зимними значениями ин-

декса. В то же время в [16, 17] указывается на наиболее проявленное влия-

ние NAO в летние месяцы. Однако значимого тренда осадков в летние ме-

сяцы не отмечается, увеличивается только испарение, обусловленное

повышением температуры воздуха.

Подробный анализ влияния низкочастотной изменчивости циркуля-

ции атмосферы на многолетние изменения УКМ приведен в [16]. На основе

данных за 1950–2000 гг. было показано, что наибольшее влияние на уро-

вень оказывают колебания циркуляции атмосферы, расположенные в Ат-

лантико-Европейском регионе: EA/WR, EA–Jet и EA, основные узлы кото-

рых расположены в восточной части Северной Атлантики, а часть – над

Каспийским морем. Однако с момента публикации этой работы прошло

четверть века, произошла смена фазы подъема уровня на его спад, и мно-

гими авторами, особенно зарубежными, прогнозируется тренд на дальней-

шее его падение [13], в том числе катастрофическое [35, 36, 38, 41, 42, 44].

Поэтому важно оценить, остаются ли актуальными ранее установленные

связи между УКМ, основными составляющими его водного баланса и вли-

яющими на них климатическими факторами.

В табл. 2 представлены коэффициенты корреляции ряда приращений

УКМ и составляющих его водного баланса с соответствующими индек-

сами циркуляции атмосферы, рассчитанные для периода 1950–2023 гг.

(р = 0,05, n = 74). В основном значимые коэффициенты корреляции были

небольшие (по модулю от 0,32 до 0,54). Наибольшие коэффициенты харак-

теризовали отрицательные связи температуры воздуха с индексами EA/WR

и SCAND (r = -0,54 и -0,44 соответственно). С температурой воздуха были

связаны количество осадков и испарение над морем (r = -0,41 и 0,38 соот-

ветственно). Сток Волги имел отрицательную корреляционную связь с ин-

дексом SCAND (r = -0,34) и сильную положительную с уровнем моря

Островская Е.В., Павлова А.В.

111

(r = 0,70). Осадки имели положительную связь с EA/WR (r = 0,33). Между

индексами АО и NAO отмечалась сильная корреляционная связь (r = 0,72),

в то время как связь между индексами АО и SCAND была более слабой и

отрицательной (r = -0,32). Таким образом, в период 1950–2023 гг. около

50 % (R²= 0,49) межгодовой изменчивости УКМ определялось изменени-

ями волжского стока. Колебания температуры воздуха относительно дол-

госрочного тренда находились под совместным влиянием региональных

центров циркуляции SCAND и EA/WR, характеризующих развитие блоки-

рующих ситуаций в Европе. Колебания SCAND и EA/WR, кроме того, ока-

зывали влияние на аномалии волжского стока и осадков соответственно,

т. е. на приходную часть водного баланса.

Таблица 2. Корреляционная матрица за период 1950–2023 гг. (n = 74, p = 0,05)

Table 2. Correlation matrix for 1950–2023 (n = 74, p = 0.05)

dL*

Q*

T*

P*

E*

АО*

SCAND* NAO* EA/WR*

dL*

1,00

0,70

1,00

-0,10

0,15

1,00

0,27

0,09

-0,41

1,00

-0,28 -0,15

-0,09 -0,02

-0,10

-0,34

-0,44

0,00

0,06

0,10

-0,14

0,21

0,09

0,72

-0,07

1,00

0,09

0,01

-0,54

0,33

-0,24

0,11

0,24

0,18

1,00

Q*

T*

0,38

-0,01

1,00

0,03

0,11

0,26

1,00

P*

E*

-0,18

-0,32

1,00

АО*

SCAND*

NAO*

EA/WR*

Примечание. Здесь и далее жирным шрифтом выделены коэффициенты кор-

реляции, значимые при р = 0,05, подчеркиванием выделены коэффициенты

≥ 0,7.

В [5] утверждается, что наблюдающийся в последние десятилетия за-

сушливый климат на юге ЕТР обусловлен нисходящим трендом индекса

EA/WR и соответствующим повышением температуры поверхности оке-

ана в Северной Атлантике. В [27] показано, что повторяемость сильных за-

сух в Поволжье и на северо-западе Казахстана с начала прошлого столетия

была наибольшей (до 19 засух/100 лет) в годы экстремально теплой по-

верхности Северной Атлантики, а наименьшей (4 засухи/100 лет) – в годы

экстремально холодной. Cильные летние засухи на юге Восточно-Европей-

ской равнины отмечались в период потепления Северной Атлантики,

ослабления региональной зональной циркуляции в Атлантико-Европей-

ском секторе и увеличения повторяемости числа дней с атмосферным бло-

кированием на востоке Восточно-Европейской равнины. В [27] отмечается,

что эти условия наблюдались в основном при повышенной повторяемости

отрицательных фаз NAO и EA/WR, при этом повторяемость блокирований

была в три раза выше в годы отрицательной фазы колебания EA/WR

112

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

по сравнению с его положительной фазой. В летние месяцы, по данным [5],

наблюдается увеличение количества длительных волн тепла над югом ЕТР,

при этом величины индекса EA/WR становятся отрицательными, что отра-

жает положительные аномалии температуры поверхности океана в Север-

ной Атлантике и приводит к возрастающей блокирующей антициклониче-

ской активности в этом регионе. С 1901 по 2020 год М.Ю. Бардин с

соавторами [5] насчитали 11 крупных (экстремальных) волн тепла длитель-

ностью более 21 суток с максимальным распространением в нескольких

широтных зона ЕТР, из которых шесть наблюдались после 2000 года.

Предполагается, что в существовании экстремальных длительных волн

тепла особую роль играют специфические структуры блокирования по

типу обрушения волны Россби, образующиеся в атмосфере и поддержива-

ющие области антициклонической квазистационарной циркуляции над

ЕТР [5].

На рис. 4 приведен годовой ход УКМ и РИК других показателей в

1950–2023 гг. На рис. 4а показано, что примерно до середины 2000-х гг.

тенденции хода уровня моря и РИК стока Волги были сходными, однако в

последующие годы между ними наблюдается существенное отличие, так

как интенсивность падения уровня существенно увеличилась. Некоторые

исследователи отсчитывают современный период падения УКМ именно с

2005 г., объясняя это продолжавшейся после 1996 г. повышенной водно-

стью Волги [44]. Аналогичным образом после 2005 г. усилилась и тенден-

ция к росту температуры и испарения (рис. 4в). Обращает на себя внимание

резкий рост АО_РИКпосле 2010 г. До 2010 г. АО_РИКимел сходную с РИК

волжского стока тенденцию, исчезнувшую после 2010 г. Из рис. 4б сле-

дует, что РИК индексов АО и NAO показывают хорошую сходимость с

трендами УКМ и РИК составляющих приходной части водного баланса

Каспийского моря (сток, осадки). С середины 2010-х гг. наблюдается тен-

денция к росту АО_РИКи NAO_РИКи, наоборот, снижению приходной части

водного баланса и УКМ. С середины 2000 г. стали совпадать тренды УКМ

и РИК индексов региональной циркуляции SCAND и EA/WR (рис. 4в). За-

метнее становятся связи между испарением и температурой, которая с се-

редины 2010-х гг. показывает устойчивый непрерывный тренд к повыше-

нию с высокой интенсивностью.

Корреляционные матрицы были также рассчитаны для трех периодов

подъема и спада уровня (табл. 3–5). В период снижения уровня в 1950–

1977 гг. коэффициент корреляции между уровнем моря и стоком Волги

был минимальным: r = 0,38 (табл. 3). На межгодовые колебания УКМ вли-

яли аномалии Арктического колебания (r = -0,46). Между аномалиями

стока и температуры воздуха отмечалась положительная значимая связь

(r = 0,45), с температурой также коррелировал индекс NAO (r = -0,50). Из-

менения количества осадков находились под влиянием EA/WR (r = 0,40).

Испарение и осадки также коррелировали между собой (r = 0,38), кроме

того, отмечалась сильная положительная корреляция между индексами АО

и NAO (r = 0,73).

Островская Е.В., Павлова А.В.

113

а)

б)

в)

Рис. 4. РИК годовых величин в 1950–2023 гг.: испарения, стока Волги,

уровня моря, АО (а); суммы осадков, стока Волги, АО, NAO (б); испарения,

температуры воздуха, EA/WR (в).

Fig. 4. Difference integral curves of the annual values in 1950–2023: evapora-

tion, the Volga River runoff, the Caspian Sea level, АО (a); precipitation, the

Volga River runoff, AO, NAO (б); evaporation, air temperature, EA/WR (в).

114

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

Таблица 3. Корреляционная матрица за период 1950–1977 гг. (n = 28, р = 0,05)

Table 3. Correlation matrix for 1950–1977 (n = 28, р = 0.05)

dL*

Q*

T*

P*

E*

АО* SCAND* NAO* EA/WR*

dL*

1,00

0,39

1,00

0,15

0,45

1,00

0,10

-0,11

-0,35

1,00

0,02

0,00

0,09

0,38

1,00

-0,46

-0,31

-0,28

-0,01

-0,03

1,00

0,21

-0,22

-0,33

0,11

0,06

-0,19

1,00

-0,36

-0,35

-0,50

0,21

-0,02

0,73

0,25

1,00

0,04

-0,18

-0,07

0,40

0,34

0,02

0,17

-0,03

1,00

Q*

T*

P*

E*

АО*

SCAND*

NAO*

EA/WR*

При повышении уровня Каспийского моря в 1978–1995 гг. его межго-

довые изменения находились под влиянием волжского стока, связь с кото-

рым в этот период усилилась (r = 0,59) (табл. 4). Температура воздуха в эти

годы коррелировала с индексами EA/WR и SCAND (r = -0,63 и -0,58 соот-

ветственно). Корреляционная связь между индексами АО и NAO суще-

ственно усилилась (r = 0,92).

Таблица 4. Корреляционная матрица за период 1978–1995 гг. (n = 18, р = 0,05)

Table 4. Correlation matrix for 1978–1995 (n = 18, р = 0.05)

dL*

Q*

T*

P*

E*

АО* SCAND* NAO* EA/WR*

dL*

1,00

0,59

1,00

0,03

-0,08

1,00

0,19

0,14

-0,46

1,00

-0,22

0,08

-0,40

0,42

1,00

-0,21

-0,04

-0,03

0,13

0,34

1,00

-0,02

0,06

-0,58

0,34

0,29

-0,04

1,00

-0,37

0,02

-0,06

-0,02

0,28

0,92

0,05

1,00

-0,18

-0,63

0,02

0,32

0,30

0,38

1,00

Q*

T*

P*

E*

АО*

SCAND*

NAO*

EA/WR*

В современный период связь между годовыми приращениями уровня

моря и волжским стоком укрепилась (r = 0,76, табл. 5), хотя общая тенден-

ция к снижению уровня больше соответствует ходу температуры воздуха

и испарения (рис. 4), которые коррелировали между собой с коэффициен-

том r = 0,42. С температурой воздуха коррелировали количество осадков и

индекс EA/WR (r = -0,69 и -0,51 соответственно), между которыми также

была значимая положительная связь (r = 0,49). Кроме того, значимая

Островская Е.В., Павлова А.В.

115

отрицательная связь была обнаружена между индексом EA/WR и испаре-

нием (r = -0,42), что подтверждает вывод, сделанный в [10, 24, 43, 45] о

влиянии на интенсивность испарения с поверхности моря не только повы-

шения температуры воздуха в регионе, но и регионального переноса воз-

душных масс, характеризуемого ветровой активностью. В [4] отмечается,

что изменения зонального ветра в широтной зоне 45–65° с. ш. тесно свя-

заны с NAO, тогда как южнее (35–45°с.ш.) природа таких изменений пока

неясна. Теснота связи между NAO и АО в современный период снизилась

до минимальной за 1950–2023 гг. (r = 0,65). Следует заметить, что значимой

корреляции этих индексов ни с уровнем моря, ни с составляющими его вод-

ного баланса не было обнаружено, как и в предыдущий период (табл. 4 и

5). В [23] указывается, что при снижении активности в Северной Атлантике

на климат Прикаспия усиливается влияние Тихого океана, как одного из

самых значительных поставщиков тепла и влаги в атмосферу, и обычно это

сопровождается снижением УКМ.

Таблица 5. Корреляционная матрица за период 1996–2023 гг. (n = 28, р = 0,05)

Table 5. Correlation matrix for 1996–2023 (n = 28, р = 0.05)

dL*

Q*

Ta*

-0,16

-0,03

1,00

P*

E*

АО* SCAND* NAO* EA/WR*

dL*

1,00

0,76

1,00

0,08

-0,10

-0,69

1,00

-0,19

-0,22

0,42

-0,35

1,00

-0,04

0,07

-0,01

0,06

0,24

1,00

-0,17

-0,34

-0,25

0,00

0,03

0,20

-0,02

0,12

0,17

0,65

-0,04

1,00

-0,12

-0,09

-0,51

0,49

-0,42

0,27

0,10

0,28

1,00

Q*

Ta*

P*

E*

-0,06

-0,21

1,00

АО*

SCAND*

NAO*

EA/WR*

В табл. 6 показано, какие процессы в атмосфере влияли на уровень и

элементы водного баланса Каспийского моря в разные периоды. Следует

отметить, что эти процессы для двух временных отрезков, характеризую-

щихся снижением уровня моря, различны, за исключением положительной

связи индекса EA/WR с осадками. В период 1950–1977 гг. характерны от-

рицательные корреляции температуры воздуха с индексом глобальной

циркуляции NAO и межгодовых приращений уровня с индексом АО, а

также положительная корреляция осадков с индексом циркуляции регио-

нального масштаба EA/WR. В период подъема уровня в 1978–1995 гг. тем-

пература воздуха находилась под влиянием региональной циркуляции ат-

мосферы, характеризуемой индексами EA/WR и SCAND. В настоящее

время для температуры воздуха и испарения характерны отрицательные

корреляции с EA/WR, а для осадков – положительная. При этом следует

116

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

отметить ослабление связей между самими индексами. Например, в 1950–

1977 гг. коэффициент корреляции между NAO и AO составлял r = 0,73, а в

1978–1995 гг. достигал максимума r = 0,92, в то время как в современный

период он снизился до r = 0,65.

Таблица 6. Наличие корреляции между показателями в разные периоды

Table 6. Correlation between parameters in specific periods

Индекс

dL*

Q*

T*

P*

E*

1950–1977 гг.

NAO*

АО*

SCAND*

EA/WR*

-

1978–1995 гг.

NAO*

АО*

SCAND*

EA/WR*

-

1996–2023 гг.

NAO*

АО*

SCAND*

EA/WR*

-

Примечание. Красным цветом отмечена положительная корреляция, синим –

отрицательная.

Индекс EA/WR описывает волновые процессы регионального мас-

штаба. Поскольку коэффициенты корреляции некоторых элементов вод-

ного баланса Каспийского моря с ним максимальны, следовательно, про-

цессы атмосферной циркуляции регионального масштаба имеют на них в

настоящее время большее влияние, чем глобальные процессы. Возможно,

усиление блокирующих ситуаций, отмеченное в [4, 5, 17], приводит к боль-

шей регионализации климата Прикаспия. К тому же повышенное в совре-

менный период испарение зависит не только от роста температуры, но и от

особенностей переноса воздушных масс в регионе, характеризуемых

направлением и интенсивностью ветра, что отмечалось также в

[10, 16]. Отсутствие значимых связей с индексами глобальной циркуляции,

возможно, объясняется рассмотрением в данной работе только годовой из-

менчивости исследуемых показателей, в то время как влияние характери-

стик циркуляции носит в основном сезонный характер. Например, в [4]

указывается, что влиянием NAO, SCAND и EA/WR определялась повторя-

емость циклонов на ЕТР в зимний сезон, в то время как в летний сезон,

когда испарение становится максимальным, вклад NAO был не значим. В

[17] показано, что в летний период возросло связанное с отрицательными

фазами колебания EA/WR и NAO число случаев блокирования западного

переноса на ЕТР.

Островская Е.В., Павлова А.В.

117

Заключение

На основе анализа годовых данных за 1950–2023 гг. исследованы из-

менения уровня Каспийского моря (УКМ), основных составляющих его

водного баланса и их связей с индексами глобальной и региональной атмо-

сферной циркуляции (АО, NAO, SCAND, EA/WR). Установлена статисти-

чески значимая разница среднемноголетних величин стока Волги, а также

уровня Каспийского моря, для всех трех выделенных характерных перио-

дов, соответствующих фазам спада и подъема уровня Каспийского моря. В

отличие от них, количество осадков статистически значимо увеличивалось

только в период подъема уровня в 1978–1995 гг., а значимые различия

средних величин температуры воздуха и испарения наблюдаются исклю-

чительно в последний период снижения уровня (1996–2023 гг.).

На протяжении всего исследуемого периода (1950–2023 гг.) отмеча-

ется устойчивая корреляционная связь между стоком Волги и межгодо-

выми приращениями УКМ (r = 0,70). При этом наблюдается усиление связи

во времени: от r = 0,39 в 1950–1977 гг. до r = 0,76 в 1996–2023 гг. В то же

время общая тенденция УКМ к снижению соответствует динамике РИК

температуры воздуха и испарения. Повышение интенсивности испарения в

последние десятилетия обусловлено совместным влиянием повышения

температуры воздуха и региональной атмосферной циркуляции, блокиру-

ющей западный перенос влаги в регион. Следовательно, усиление воздей-

ствия в последние годы климатических факторов, формирующих жаркие и

засушливые условия (включая маловодность рек бассейна), привело к по-

вышению чувствительности межгодовых колебаний УКМ к вариациям

речного стока.

Структура связей уровня Каспийского моря и основных составляю-

щих его водного баланса с показателями циркуляции атмосферы не оста-

ется постоянной. Она изменяется во времени, что определяется особенно-

стями глобальных и региональных атмосферных процессов. При этом в

роли значимых предикторов в различные периоды выступают разные цен-

тры действия атмосферы. В современный период наибольшее влияние ока-

зывают региональные процессы, описываемые индексом EA/WR, тогда как

связи с глобальными индексами (NAO, АО) ослабевают или становятся не-

значимыми. Однако важно отметить, что в данной работе анализировалась

годовая изменчивость УКМ и элементов водного баланса, в то время как

влияние циркуляционных процессов имеет выраженную сезонную состав-

ляющую.

Список литературы

1. Абузяров З.К. Сверхдолгосрочные прогнозы уровня Каспийского моря на 6, 12 и 18

лет // Труды Гидрометцентра России. 2015. № 354. С. 79-95.

2. Бардин М.Ю., Платова Т.В. Долгопериодные вариации показателей экстремально-

сти температурного режима на территории России и их связь с изменениями крупномас-

штабной атмосферной циркуляции и глобальным потеплением // Метеорология и гидроло-

гия. 2019. № 12. С. 5-19.

3. Бардин М.Ю., Ранькова Э.Я., Платова Т.В. и др. Современные изменения призем-

ного климата по результатам регулярного мониторинга // Метеорология и гидрология. 2020.

№ 5. С. 29-45.

118

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

4. Бардин М.Ю., Платова Т.В., Самохина О.Ф. Долгопериодные изменения повторяе-

мости циклонов в умеренных широтах Северного полушария // Фундаментальная и при-

кладная климатология. 2021. Т. 7, № 2. С. 57-80.

5. Бардин М. Ю., Платова Т.В., Попов И.О. Изменения статистики экстремумов тем-

пературного режима в зернопроизводящих регионах юга Европейской России и Западной

Сибири // Экологический мониторинг и моделирование экосистем. 2023. Т. 34, № 3-4.

С. 17-44.

6. Богучава Д.Д., Семенов В.А. Роль естественных колебаний и факторов внешнего

воздействия на климат в потеплении середины ХХ века в Северном полушарии // Лед и снег.

2022. Т. 62, № 3. С. 455-474.

7. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Вып. 1. М.: Мир, 1974. 406 с.

8. Болгов М.В., Коробкина Е.А., Трубецкова М.Д., Филиппова И.А. Речной сток и веро-

ятностный прогноз уровня Каспийского моря // Метеорология и гидрология. 2018. № 10.

С. 17-26.

9. Водный баланс и колебания уровня Каспийского моря. Моделирование и прогноз.

М: Триада Лтд, 2016. 374 с.

10. Выручалкина Т.Ю., Дианский Н.А., Фомин В.В. Влияние на эволюцию Каспийского

моря многолетних изменений режима ветра над его регионом в 1948-2017 гг. // Водные ре-

сурсы. 2020. Т. 47, № 2. С 230-240.

11. Гинзбург А.И., Костяной А.Г., Серых И.В., Лебедев С.А. Климатические изменения

гидрометеорологических параметров Каспийского моря (1980-2020) // Современные про-

блемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 5. С. 277-291.

12. Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Степаненко В.М. Пространственно-

временная изменчивость ошибки воспроизведения осадков реанализом ERA5 на террито-

рии России // Известия РАН. Серия географическая. 2022. Т. 86, № 3. С. 435-446.

13. Ермаков В.Б. Многолетние изменения уровня Каспийского моря и современные

варианты их прогнозирования // Известия Российской академии наук. Серия географиче-

ская. 2023. Т. 87, № 6. С. 930-940.

14. Куст Г.С., Шкляева Д.С., Лобковский В.А., Андреева О.В. Использование методо-

логии нейтрального баланса деградации земель для оценки территории Прикаспийского ре-

гиона // Аридные экосистемы. 2024. Т. 30, № 2 (99). С. 24-35.

15. Михайлов В.Н., Михайлова М.В., Исупова М.В. Гидролого-морфологические про-

цессы в устьях рек Каспийского региона как возможные аналоги ожидаемых изменений

устьев других рек России и мира // Водные ресурсы. 2014. Т. 41, № 5. С. 471-487.

16. Нестеров Е.С. Низкочастотная изменчивость циркуляции атмосферы и уровень

Каспийского моря во второй половине ХХ века // Метеорология и гидрология. 2001. № 11.

С. 27-36.

17. Нестеров Е.С., Павлова А.В. Влияние колебаний циркуляции атмосферы на уро-

вень Каспийского моря // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2024. № 1

(391). С. 56-70.

18. Островская Е.В., Гаврилова Е.В., Гонтовая И.В. и др. Гидрометеорологические

показатели состояния российского сектора Каспийского моря в условиях меняющегося кли-

мата // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2023. Т. 87, № 6. С. 914-

929.

19. Панин Г.Н., Дианский Н.А. О связи колебаний уровня Каспийского моря и климата

Северной Атлантики // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана.

2014. Т. 50, № 3. С. 304.

20. Панин Г.Н., Выручалкина Т.Ю., Соломонова И.В. Климатические изменения в Арк-

тике, северной Атлантике, районе Каспия и их взаимосвязь // Фундаментальная и приклад-

ная климатология. 2015. Т. 1. С. 183-210.

21. Рычагов Г.И. Колебания уровня Каспийского моря: причины, последствия, про-

гноз // Вестник Московского ун-та. Серия 5. География. 2011. № 2. С. 4-12.

22. Свиточ А.А. Большой Каспий: строение и история развития. М.: Изд-во МГУ, 2014.

272 с.

Островская Е.В., Павлова А.В.

119

23. Серых И.В., Костяной А.Г. О влиянии Атлантического и Тихого океанов на изме-

нение климатических параметров Каспийского моря // Метеорология и гидрология. 2020.

№ 5. С.96-107.

24. Холопцев А.В., Наурозбаева Ж.К. Связи межгодовых вариаций среднемесячных

уровней Каспия, сумм атмосферных осадков в его бассейне и их изменения при современ-

ном потеплении климата // География и водные ресурсы. 2024. № 3. С. 21-36.

25. Устья рек Каспийского региона: история формирования, современные гидролого-

морфологические процессы и опасные гидрологические явления. М.: ГЕОС, 2013. 703 с.

26. Фролов А.В. Сценарные прогнозы колебаний уровня Каспия с учетом климатиче-

ских и техногенных воздействий на водный баланс моря // Океанологические исследования.

2019. Т. 47, № 5. С. 130-148.

27. Черенкова Е.А., Бардин М.Ю., Платова Т.В., Семенов В.А. Влияние долгопериод-

ной изменчивости температуры поверхности океана в Северной Атлантике и изменений ат-

мосферной циркуляции на повторяемость сильных атмосферных засух летом на юге Во-

сточно-Европейской равнины // Метеорология и гидрология. 2020. № 12. С. 5-19.

28. Чувашов А.В., Малов Д.Н., Степанова Н.Ю., Голуб В.Б. Оценка динамики расти-

тельных сообществ в восточной части дельты р. Волги (1980-2023 гг.) // Аридные экоси-

стемы. 2024. Т. 30, № 1 (98). С. 67-74.

29. Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю., Шалыгин А.Л. Причины повышения уровня

Каспийского моря // Гидрометеорологические аспекты проблемы Каспийского моря и его

бассейна. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. С 254-266.

30. Ambaum M.H., Hoskins B.J., Stephenson D.B. Arctic oscillation or North Atlantic oscil-

lation? // Journal of Climate. 2001. Vol. 14 (16). P. 3495-3507.

31. Arpe K., Bengtsson L., Golitsyn G.S., Mokhov I.I., Semenov V.A., Sporyshev P.V. Con-

nection between Caspian Sea level variability and ENSO // Geophysical Research Letters. 2000.

Vol. 27 (17). P. 2693-2696.

32. Arpe K., Leroy, S.A.G., Wetterhall F. et al. Prediction of the Caspian Sea level using

ECMWF seasonal forecasts and reanalysis // Theorethical and Applied Climatology. 2014. Vol.

117. P. 41-60.

33. Chen J.L., Pekker T., Wilson C.R., Tapley B D., Kostianoy A.G., Cretaux J.-F., Safarov

E.S. Long-term Caspian Sea level change // Geophysical Research Letters. 2017. Vol. 44. P. 6993-

7001.

34. Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Biavati, G., Horányi, A., Muñoz Sabater, J., Nico-

las, J., Peubey, C., Radu, R., Rozum, I., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., Dee, D., Thépaut, J-

N. ERA5 hourly data on single levels from 1940 to present. Copernicus Climate Change Service

(C3S) Climate Data Store (CDS), 2023. https://doi.org/10.24381/cds.f17050d7

35. Huang L., Lee S.-S., Timmermann A. Caspian Sea and Black Sea response to greenhouse

warming in a high-resolution global climate model // Geophysical Research Letters. 2021. Vol. 48.

Р. e2020GL090270.

36. Koriche S.A., Singarayer J.S., Cloke H.L. The fate of the Caspian Sea under projected

climate change and water extraction during the 21st century // Environmental Research Letters.

2021. Vol. 16 (9). P. 094024.

37. Kroonenberg S.B., Rusakov G.V., Svitoch А.А. The wandering of the Volga delta: а re-

sponse to rapid Caspian sea level change // Sedimentary Geology. 1997. Vol. 107. P. 189-209.

38. Lahidjani H.A.K., Ghaffari P., Leroy S.A.G. et al. A note on the silent decline of the

Caspian environment // Marine Pollution Bulletin. 2024. Vol. 205. Р. 1165551.

39. Lavers D. A., Simmons A., Vamborg F., Rodwell M. J. An evaluation of ERA5 precipi-

tation for climate monitoring. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2022.

Vol. 148 (748). P. 3124-3137. https://doi.org/10.1002/qj.4351

40. Leroy S.A.G., Gracheva R., Medvedev A. Natural hazards and disasters around the Cas-

pian Sea // Natural Hazards. 2022. Vol. 114. P. 2435-2478.

41. Nandini-Weiss S.D., Prange M., Arpe K., Merkel U., Schulz M. Past and future impact of

the winter North Atlantic Oscillation in the Caspian Sea catchment area // International Journal of

Climatology. 2020. Vol. 40 (5). Р. 2717-2731. https://doi.org/10.1002/joc.6362.

42. Prange M., Wilke T., Wesselingh F.P. The other side of sea level change // Communica-

tions Earth & Environment. 2020. Vol. 1 (69). https://doi.org/10.1038/s43247-020-00075-6.

120

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

43. Safarov E., Bayramov E., Safarov S., Neafie J. Hedjazi A. Impact of changes in the wind

regime on the Caspian Sea level fluctuation and its relationship with SOI and NAO // Scientific

reports. 2025. Vol. 15. 36380.

44. Safarov E., Safarov S., Bayramov E. Changes in the Hydrological Regime of the Volga

River and Their Influence on Caspian Sea Level Fluctuations // Water. 2024. Vol. 16 (12). Р. 1744.

45. Samant R., Prange M. Climate-driven 21st century Caspian Sea level decline estimated

from CMIP6 projections. Communications Earth and Environment. 2023. Vol. 4 (1).

https://doi.org/10.1038/s43247-023-01017-8.

46. Semenov V.A., Latif M., Jungclaus J.H., Park W. Is the observed NAO variability during

the instrumental record unusual? // Geophys. Research Letters. 2008. Vol. 35. P. L11701.

47. UNEP (United Nations Environment Programme) Caspian Sea Fluctuations and Climate

Change: Coordinated research is needed to understand how climate change is impacting Caspian

Sea levels. Working paper. 2024. Available at: https://wedocs.unep.org/20.500.11822/46560

(Accessed: 3 June 2025).

References

1. Abousiarov Z.K., Nesterov E.S. Joint analysis of wind speed, wave height and the North

Atlantic Oscillation index in synoptic range. Trudy Gidrometcentra Rossii [Proceedings of the

Hydrometcenre of Russia], 2015, vol. 354, pp. 79-95 [in Russ.].

2. Bardin M.Y., Platova T.V. Long-period Variations in Extreme Temperature Statistics in

Russia as Linked to the Changes in Large-scale Atmospheric Circulation and Global Warming.

Russ. Meteorol. Hydrol., 2019, vol. 44, no. 12, pp. 791-801. DOI: 10.3103/S106837391912001X

3. M. Yu. Bardin, E. Ya. Ran’kova, T. V. Platova, O. F. Samokhina, I. A. Korneva. Modern

Surface Climate Change as Inferred from Routine Climate Monitoring Data. Russ. Meteorol. Hy-

drol., 2020, vol. 45, no. 5, pp. 317-329. DOI: 10.3103/S1068373920050027

4. Bardin M.Ju., Platova T.V., Samohina O.F. Dolgoperiodnye izmenenija povtorjaemosti

ciklonov v umerennyh shirotah Severnogo polusharija. Fundamental'naja i prikladnaja klima-

tologija [Fundamental and applied climatology], 2021, vol. 7 (2), pp. 57-80 [in Russ.].

5. Bardin M.Ju., Platova T.V., Popov I.O. Changes in statistics of temperature extremes in

crop-yielding regions of southern European Russia and Western Siberia. Ekologicheskij monitor-

ing i modelirovanie jekosistem [Ecological monitoring and ecosystem modelling], 2023, vol. 34,

no. 3-4, pp. 17-44 [in Russ.].

6. Boguchava D.D., Semenov V.A. The role of natural fluctuations and factors of external

forcing in the early 20^thcentury warming in northern hemisphere. Led i sneg [Ice and snow], 2022,

vol. 62, no. 3, pp. 455-474 [in Russ.].

7. Box G. E. P., Jenkins G.M. Time Series Analysis. San Francisco, Camdridge, London,

Amsterdam, Holden-Day, 1970, 575 p.

8. Bolgov M.V., Korobkina E.A., Trubetskova M.D., Filippova I.A. River runoff and proba-

bilistic forecast of the Caspian Sea level. Russ. Meteorol. Hydrol., 2018, vol. 43, no. 10, pp. 639-

645. DOI: 10.3103/S1068373918100023

9. Vodnyj balans i kolebanija urovnja Kaspijskogo morja. Modelirovanie i prognoz. Mos-

cow, Triada Ltd publ., 2016, 374 p. [in Russ.].

10. Vyruchalkina T.Y., Dianskii N.A., Fomin V.V. Effect of Long-term variations in wind

regime over Caspian sea Region on the evolution of its level in 1948-2017. Water Resources, 2020,

vol. 47, no. 2, pp. 348-357. DOI: 10.1134/S0097807820020190

11. Ginzburg A.I., Kostjanoj A.G., Seryh I.V., Lebedev S.A. Climatic changes in hydromete-

orological parameters of the Caspian Sea (1980–2020). Sovremennye problemy distancionnogo

zondirovanija Zemli iz kosmosa [Current problems in remote sensing of the Earth from space],

2021, vol. 18, no. 5, pp. 277-291 [in Russ.].

12. Григорьев В.Ю., Фролова Н.Л., Киреева М.Б., Степаненко В.М. Пространственно -

временная изменчивость ошибки воспроизведения осадков реанализом ERA5 на террито-

рии России . Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya, 2022, vol. 86, no. 3,

pp. 435-446 [in Russ.].

13. Ermakov V.B. Long-Term Changes in the Level of the Caspian Sea and Modern Options

for Their Forecasting. Izvestiya RAN. Seriya Geograficheskaya. [Bulletin of the Russian Academy

Островская Е.В., Павлова А.В.

121

of Sciences. Geography], 2023, vol. 87, no. 6, pp. 930-940 [in Russ.]. DOI:

10.31857/S2587556623060067

14. Kust G.S., Shkljaeva D.S., Lobkovskij V.A., Andreeva O.V. Ispol'zovanie metodologii

nejtral'nogo balansa degradacii zemel' dlja ocenki territorii Prikaspijskogo regiona. Aridnye

ekosistemy [Arid ecosystems], 2024, vol. 30, no. 2(99), pp. 24-35 [in Russ.].

15. Mikhailov V.N., Mikhailova M.V., Isupova M.V. Hydrological and morphological pro-

cesses at river mouths of the Caspian sea region as possible analogs of expected changes of mouths

of other rivers in Russia and the world. Water Resources. 2014, vol. 41, no. 5, pp. 489-504. DOI:

10.1134/S0097807814050054

16. Nesterov E.S. Low-Frequency Atmospheric Circulation Variability and Caspian Sea

Level in the Second Half of the 20th Century. Meteorologiya i Gidrologiya [Russ. Meteorol. Hy-

drol.], 2001, no. 11, pp. 27-36 [in Russ.].

17. Nesterov E.S., Pavlova A.V. Influence of atmospheric circulation fluctuations on the Cas-

pian Sea level. Gidrometeorologicheskie issledovaniya i prognozy [Hydrometeorological Re-

search and Forecasting], 2024, no. 1(391), pp. 56-70 [in Russ.].

18. Ostrovskaya E.V., Gavrilova E.V., Gontovaya I.V., Tatarnikov V.O., Ocheretnyi M.A.

Hydrometeorological Parameters of the Marine Environment in the Russian Sector of the Caspian

Sea under Changing Climate. Izvestiya RAN. Seriya Geograficheskaya. [Bulletin of the Russian

Academy of Sciences. Geography], 2023, vol. 87, no. 6, pp. 914-929 [in Russ.]. DOI:

10.31857/S2587556623060109.

19. Panin G.N., Diansky N.A. On the correlation between oscillations of the Caspian sea

level and the North Atlantic climate. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2014, vol. 50,

no. 3, pp. 266-277. DOI: 10.1134/S000143381402008X

20. Panin G.N., Vyruchalkina T.Yu., Solomonova I.V. Climatic changes in the Arctic, North

Atlantic, the Caspian Sea region, and their relationships. Fundamental'naja i prikladnaja klima-

tologija [Fundamental and applied climatology], 2015, vol. 1, pp. 183-210 [in Russ.].

21. Rychagov G.I. Fluctuations of the Caspian sea level: Causes, effects, forecast. Vestnik

Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya [Moscow University Bulletin. Series 5. Geogra-

phy], 2011, no. 2, pp. 4-12 [in Russ.].

22. Svitoch A.A. Bol'shoj Kaspij: stroenie i istorija razvitija. Moscow, Moscow university

publ., 2014, 272 p. [in Russ.].

23. Seryh I.V., Kostjanoj A.G. The Links of Climate Change in the Caspian Sea to the Atlan-

tic and Pacific Oceans. Meteorologiya i Gidrologiya [Russ. Meteorol. Hydrol.], 2020, no. 5, pp. 96-

107 [in Russ.].

24. Holopcev A.V., Naurozbaeva Zh.K. Correlations of interannual variations in average

monthly levels of the Caspian sea, as well as the total precipitation in its basin, and their changes

under modern climate warming. Geografija i vodnye resursy [Geography and water resources],

2024, no. 3, pp. 21-36 [in Russ.].

25. Ust'ja rek Kaspijskogo regiona: istorija formirovanija, sovremennye gidrologo-morfolo-

gicheskie processy i opasnye gidrologicheskie javlenija. Moscow, GEOS publ., 2013, 703 p.

[in Russ.].

26. Frolov A.V. Scenario forecasts of the Caspian sea fluctuations in the level under climatic

and man-made impacts on the sea water balance. Okeanologicheskie issledovanija [Oceanological

research], 2019, vol. 47, no. 5, pp. 130-148 [in Russ.].

27. Cherenkova E.A., Bardin M.Ju., Platova T.V., Semenov V.A. Influence of North Atlantic

SST Variability and Changes in Atmospheric Circulation on the Frequency of Summer Droughts

in the East European Plain. Russ. Meteorol. Hydrol., 2020, vol. 45, no. 12, pp. 819-829. DOI:

10.3103/S1068373920120018

28. Chuvashov A.V., Malov D.N., Stepanova N.Ju., Golub V.B. Ocenka dinamiki rastitel'nyh

soobshhestv v vostochnoj chasti del'ty r. Volgi (1980-2023 gg.). Aridnye jekosistemy [Arid eco-

systems], 2024, vol. 30, no. 1(98), pp. 67-74 [in Russ.].

29. Shiklomanov I.A., Georgievskij V.Ju., Shalygin A.L. Prichiny povyshenija urovnja

Kaspijskogo morja. Gidrometeorologicheskie aspekty problemy Kaspijskogo morja i ego bassejna.

Saint Petersburg, Gidrometeoizdat publ., 2003, pp. 254-266 [in Russ.].

30. Ambaum M.H., Hoskins B.J., Stephenson D.B. Arctic oscillation or North Atlantic oscil-

lation? Journal of Climate, 2001, vol. 14(16), pp. 3495-3507.

122

Расчеты и прогнозы элементов режима морей и океанов

31. Arpe K., Bengtsson L., Golitsyn G.S., Mokhov I.I., Semenov V.A., Sporyshev P.V. Con-

nection between Caspian Sea level variability and ENSO. Geophysical Research Letters, 2000,

vol. 27(17), pp. 2693-2696.

32. Arpe K., Leroy, S.A.G., Wetterhall F. et al. Prediction of the Caspian Sea level using

ECMWF seasonal forecasts and reanalysis. Theorethical and Applied Climatology, 2014, vol. 117,

pp. 41-60.

33. Chen J.L., Pekker T., Wilson C.R., Tapley B D., Kostianoy A.G., Cretaux J.-F., Safarov

E.S. Long-term Caspian Sea level change. Geophysical Research Letters, 2017, vol. 44, pp. 6993-

7001.

34. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Biavati, G., Horányi, A., Muñoz Sabater, J., Nicolas,

J., Peubey, C., Radu, R., Rozum, I., Schepers, D., Simmons, A., Soci, C., Dee, D., Thépaut, J-N.

The ERA5 global reanalysis. Quart. J. Res. Met. Soc., 2020, vol. 146(730), pp. 1-51.

35. Huang L., Lee S.-S., Timmermann A. Caspian Sea and Black Sea response to greenhouse

warming in a high-resolution global climate model. Geophysical Research Letters, 2021, vol. 48,

e2020GL090270. DOI: 10.1029/2020GL090270

36. Koriche S.A., Singarayer J.S., Cloke H.L. The fate of the Caspian Sea under projected

climate change and water extraction during the 21st century. Environmental Research Letters,

2021, vol. 16(9). DOI: 10.1088/1748-9326/ac1af5

37. Kroonenberg S.B., Rusakov G.V., Svitoch A.A. The wandering of the Volga delta: a re-

sponse to rapid Caspian Sea level change. Sedimentary Geology, 1997, vol. 107, pp. 189-209.

38. Lahidjani H.A.K., Ghaffari P., Leroy S.A.G. et al. A note on the silent decline of the

Caspian environment. Marine Pollution Bulletin, 2024, vol. 205, 1165551. DOI: 10.1016/j.mar-

polbul.2024.116551

39. Lavers D. A., Simmons A., Vamborg F., Rodwell M. J. An evaluation of ERA5 precipi-

tation for climate monitoring. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2022. Vol.

148(748). P. 3124-3137. DOI: 10.1002/qj.4351

40. Leroy S.A.G., Gracheva R., Medvedev A. Natural hazards and disasters around the Cas-

pian Sea. Natural Hazards, 2022, vol. 114, pp. 2435-2478. DOI: 10.1007/s11069-022-05522-5

41. Nandini-Weiss S.D., Prange M., Arpe K., Merkel U., Schulz M. Past and future impact of

the winter North Atlantic Oscillation in the Caspian Sea catchment area. International Journal of

Climatology, 2020, vol. 40(5). DOI: 10.1002/joc.6362

42. Prange M., Wilke T., Wesselingh F.P. The other side of sea level change. Communica-

tions Earth & Environment, 2020, vol. 1(69). DOI: 10.1038/s43247-020-00075-6.

43. Safarov E., Bayramov E., Safarov S., Neafie J. Hedjazi A. Impact of changes in the wind

regime on the Caspian Sea level fluctuation and its relationship with SOI and NAO. Scientific

reports, 2025, vol. 15, pp. 36380.

44. Safarov E., Safarov S., Bayramov E. Changes in the Hydrological Regime of the Volga

River and Their Influence on Caspian Sea Level Fluctuations. Water, 2024, vol. 16(12), рр. 1744.

DOI: 10.3390/w16121744.

45. Samant R., Prange M. Climate-driven 21st century Caspian Sea level decline estimated

from CMIP6 projections. Communications Earth and Environment, 2023, vol. 4(1). DOI:

10.1038/s43247-023-01017-8.

46. Semenov V.A., Latif M., Jungclaus J.H., Park W. Is the observed NAO variability during

the instrumental record unusual? Geophys. Research Letters, 2008, no. 35. L11701.

47. UNEP (United Nations Environment Programme). Caspian Sea Fluctuations and Climate

Change: Coordinated research is needed to understand how climate change is impacting Caspian

Sea levels – Working paper. 2024. Available at: https://wedocs.unep.org/20.500.11822/46560

(Accessed: 3 June 2025)

Поступила 04.11.2025; принята в печать 17.03.2026.

Submitted 04.11.2025; accepted for publication 17.03.2026.