Круги на льду Байкала

26 февраля 2018

В последнее время вдруг возник интерес к такому явлению, как «круги на льду Байкала». "Первый Байкальский" взял интервью у руководителя лаборатории гидрологии и гидрофизики Лимнологического института СО РАН Николая Гранина по этому поводу. "Глагол. Иркутское обозрение" публикует фрагменты этого интервью.

Интерес к этому делу прорезался ещё в 2009 году, когда 4 апреля одновременно появились два кольца - на южном Байкале и у мыса Св. Нос. Эти кольца сняли с МКС, и народ начал об этом говорить, - рассказывает Николай Гранин. - Но на самом деле о кольцах известно ещё с 2003 года. Я заметил круговую структуру на спутниковых снимках, в районе мыса Крестовского, проанализировал предыдущие данные и обнаружил подобные структуры на снимках 1999 года. В следующий раз кольца на льду в районе мыса Крестовского и около Турки были отмечены в 2005 году, и в последующие годы их стали находить по всему среднему и южному Байкалу. Если говорить о географии их появления, то это район мыса Святой Нос, выход из Малого моря, около Турки было единственное кольцо, на Академическом хребте, мыс Крестовский, Посольская балка, много колец на западной части Байкала.  Мы нашли порядка восьми районов, где образуются структуры только на весеннем льду. Алексей Кураев нашёл ещё больше, потому что он учитывает осенние структуры, возникающие из-за неоднородности течений. Он также нашёл их на озере Хубсугул и даже одну на Тыретском озере на Алтае.

Проводились ли какие-либо исследования льда в районе колец?

Да, буквально на следующий день после появления двух колец в начале апреля 2009 года мы выехали в экспедицию. Добирались до южного кольца на хивусе. Сделали два разреза льда в районе кольцевых структур. Спускали приборы, брали керны, пробы льда, замерили температуру воды, отслеживали направления течений. Было видно, что в районе кольца лёд значительно тоньше и сильно разрушен - это так называемый иглистый лёд, полностью пропитанный водой, в котором были щели. При этом было отмечено, что в центре структуры и на периферии, в семи километрах от неё, лёд был толстый, порядка семидесяти сантиметров. А по ободу кольца его толщина составляла порядка 35-40 сантиметров.

В пробах воды были выявлены какие-то отклонения от нормы?

Мы исследовали температуру распределения воды по кольцу и солёность воды, то есть её минерализацию. График минерализации показал, что в поверхностные слои каким-то образом попали глубинные воды. Об этом также свидетельствовала температура - в подлёдном слое она около нуля градусов, а на глубине в среднем - три градуса. И вот что интересно: более тёплая вода была распределена подо льдом всего кольца, равномерно по всему радиусу круга, но в его центре лёд был толстый, а вдоль линии радиуса, по ободу кольца, толщина льда была вдвое меньше.

Вам удалось объяснить причины возникновения кругов на льду?

Лёд тает и истончается не за счёт повышения температуры воды, а из-за увеличения вертикального обмена воды со дна на поверхность. Где генерируется круговое течение - там лёд и пропадает. А в центре структуры течение меньше, и лёд остаётся прежним.

То есть, как вы полагаете, причина образования кругов на льду связана с течением?

Мы исследовали движение воды под кругами и заметили, что там есть увеличение антициклонического течения. Об этом увеличении свидетельствует распределение температур. Это как в атмосфере — вы знаете, что если есть центр пониженного давления, то вокруг образуется циклоническое движение воздуха, по часовой стрелке. Если в центре давление повышено - возникает антициклон, движение в обратном ходу часов направлении. То же самое, только в воде. Но если в атмосфере циклоны и антициклоны занимают сотни и тысячи километров, то в воде размер кругового течения определяется так называемым бароклинным радиусом деформации - проще говоря, величиной разницы плотностей, насколько быстро распространяются волны. Эта величина для зимнего Байкала высчитана, и этот радиус идеально подходит к размеру кругов на льду.    

Круговые течения характерны для Байкала или представляют собой некую аномалию?

Вообще говоря, круговые течения характерны не только для Байкала, но и для всех водоёмов. И даже не только для зимнего периода, но и для летнего. Вы, наверное, слышали выражение «вихри Гольфстрима»? Есть основные течения, от которых отрываются вихревые образования.

Все кольца похожи друг на друга?

Нет. Нужно учитывать, что иногда встречаются кольца-гало, или двойные кольца. Их граница очерчена не так чётко, линией, это широкая полоса тёмного от воды льда. Сначала мы думали, что их появление связано с топографией, так как двойные кольца сначала были замечены неподалёку от берегов Байкала. Но в последующем мы наши гало вдали от берегов. Кроме того, могу вас удивить: существуют не только круги на льду, но и летние кольца, - Николай Григорьевич показывает термографическую сьёмку поверхности Байкала, на которой на ровной красной поверхности согретой воды в средней части озера отчётливо виднеется ровный круг жёлтого цвета. - Но там причина обратная - со дна поднимается более холодная вода, и вот вам, пожалуйста, – кольцевая структура. Это достаточно частое явление - несколько раз в году их можно наблюдать в разных частях Байкала. 

Все кольца одного размера?

Приблизительно. Самой большой радиус - 2, 5 км. Минимальный - 1 400 метров. Умножаете на два и получаете, что в среднем размер кругов на льду - 3-5 км в диаметре.

Сейчас основным экспертом по кругам на льду в СМИ считается Алексей Кураев, который высказывает свою теорию их образования. Как вы к этому относитесь?

Первая публикация по кольцевым структурам нами была сделана ещё в 2005 году. С тех пор появились ещё четыре гипотезы. Есть старая версия Алексея Кураева о «мега-бабблз», огромных пузырях метана, поднимающихся со дна Байкала. Но, насколько я знаю, он от неё отказался. Теперь он утверждает, что круги образуются от течения, но, в отличие от наших исследований, он настаивает, что это не глубинные, а поверхностные течения. Мы считаем, что он неправ - круги на льду образуются зимой, когда ветра нет и течения подо льдом минимальные.

Есть версия Бордовского из читинского Института природных ресурсов. Он утверждает, что кольца образуются из-за нарушения структуры льда вследствие воздействия на лёд переменных потоков тепла в условиях резко континентального климата, когда возникают значительные перепады дневных и ночных температур. И есть версия Балханова, сотрудника Бурятского НЦ СО РАН. Он полагает, что образование кругов вызвано выбросами тёплого природного газа со дна Байкала. Газ, выделяясь в придонные слои, сам охлаждается, но формирует тор, «бублик», тёплой воды, которая поднимается до нижней кромки льда и создаёт проталину в виде круга. Эту версию некоторые учёные шутливо называют «теорией atomic bomb», потому что моделирование подъёма тёплого тора со дна на поверхность напоминает контур атомного взрыва.    

Но гипотезы Бордовского и Балханова опираются только на спутниковые снимки, в них многие факторы не учитываются. Наиболее подтверждённой экспериментальными данными является наша теория.

Возрастное ограничение: 16+

В наших соцсетях всё самое интересное!