2024.11.26 / 09:00
カスピ海とその周辺国 出典：グーグルマップ
※注（カスピ海）
ロシアの南西部，イランに接する世界最大の湖。 ヴォルガ川が流れ込むカスピ海だが、 古くはハザルの海と呼ばれていた。カスピ海やアラル海は「海」という名前がついていても、陸によって海とさえぎられているため、地形的には「湖」として扱われている。
これらの湖は、海のように広く（カスピ海の面積は37.4万㎢で、日本の国土面積37.8万㎢に匹敵）、そのうえ湖水の塩分濃度が高いので「海」という名前がつけられたというのが通説である。
出典：Wikipedia 日本語
本文
現在のカスピ海の水面低下は前例がないのか、浅瀬化で最も苦しんでいる国はどこなのか、そして「海の記憶」とは何なのか、同研究所の表層水モデリング研究室長がRTVIに語った。ロシア科学アカデミー水問題博士、ミハイル・ボルゴフ技術科学博士。
ボルゴフ・ミハイル・ワシリエヴィチ
彼は、土地水文学の学位を取得して 1979 年にオデッサ水文気象研究所を卒業し、単行本、科学雑誌や百科事典の記事、工学分野の連邦規範および方法論に関する文書を含む
120 以上の科学および方法論に関する出版物の著者および共著者です。水文学と水管理。ボルゴフMVの参加により、 2020年までのロシア連邦の水戦略が策定された。そしてロシア連邦の水管理施設の近代化のための連邦プログラムのプロジェクト。
ボルゴバ M.V. による研究水文気象のプロセスと現象、つまり極端な現象、季節的および長期的な変動の確率的モデリングの分野に集中している。
軽微な前例
バクーで開催された気候サミットで、ロシア科学アカデミー海洋研究所の同僚であるアンドレイ・コスチャノイ氏は、カスピ海の浅瀬化の速度は前例のないものであると述べまた。これは本当か？
カスピ海の水位が減少する速度をグラフで見ることができる。しかし、前世紀の 30 年代にカスピ海の水位が非常に急激に低下した「前例」があり、私たちには非常に低いと思われるほどの確率で水位が低下した。水文気象局によると、2005年頃から水位も同様の激しさでかなり急激に低下したが、水文気象局によると、昨年は低下が鈍化したという。
1か月前、今年の水位は約15センチ低下し、これ以上の低下は見込まれないと報告された。したがって、そのような事件は歴史上2回しかなく、1回は30年代に、もう1回は現在しかないという意味で「前例のない」ことになる。なお、私の個人的な意見としては、さまざまな計算上、それほど急激な減少率は予想されないが、これはまた別の議論にさせてもらう。
その前に、レベルはどのくらいの割合で低下したか?
カスピ海の水位は1995年に最高値に達し、その後わずかに低下した後、マイナス27メートルで停滞し、2004年には10センチメートル上昇し、その後下がり始め、さまざまな速度で下がり、時には減速した。
2000 年には、この水準は一定の水準にあり、次の政権がどうなるかについては疑問があった。科学者の中には、今後も上昇が続くと予想する者もいれば、当時これに取り組んでいた私たちの研究室は、いや、安定化してレベルが低下する可能性の方が高いと予想した者もいた。
カスピ海は地球上で最大の閉じた水域であり、最大の閉じた湖であり、その表面は海面より低く、最大深さは1025メートルに達する。
流域面積は350万平方メートル。 km（インドとほぼ同じ大きさ）、水表面積 - 376.5千平方メートル。 km（日本の大きさ）。流入量315立方メートル。
km/年、蒸発速度960mm/年
カスピ海の水面が長期間にわたって上昇すると、沿岸地域の経済に大きな被害が生じ始め、政府は何とかしなければならないという事実に困惑しました。
「カスピアン」と呼ばれる連邦プログラムが提案され、約100億ルーブルから120億ルーブルが割り当てられた。私の意見では、10億が費やされ、その後カスピ海の水位は成長を止め、低下し始めました。
レベルの低下を決定する主な要因は何か?
海は、川の流入と水面からの蒸発という 2 つの主な要因の影響を受けて変動する。また、トルクメニスタンのカラ・ボガズ・ゴル湾への水の流出や水面（地表）への降水も何らかの役割を果たしている。
主要な科学的問題の 1 つは、海面からの蒸発量を計測することができないことである。通常、この値はさまざまな方法で計算される。
蒸発について言えば、海面変動のいわゆる減衰メカニズムについて話さなければならない。海面が上昇すると水の表面積が増加し、蒸発量が増加する。
カスピ海の水は狭い海峡を通ってカラ・ボガズ・ゴル
NASA ジョンソン宇宙センターに流れ込む
ネガティブなフィードバック？
はい、そして逆の状況が当てはまる。海が下がると表面積が減少し、それに応じて蒸発量も減少する。つまり、海面低下には主に ２ つの要因がある。それは、河川流量の減少と蒸発量の増加である。
ヴォルガ川は全河川の流量の85％を占めているが、流量が減っているのはヴォルガ川だけではない？
河川全体の流量の合計（いわゆる総流入量）が減少した。同時に、個々の川の流量は増加する可能性があるが、ヴォルガ川の流量は減少する可能性がある。
カスピ海の水位とヴォルガ川の流れの間に長期的な相関関係はあるのか？
いいえ、カスピ海の水位は長年にわたる川の総流量だからである。海はその巨大な大きさにより、数十年にわたって流入量と蒸発量の差が蓄積されるため、その水位は、長年、さらには数十年にわたるこれらの差と対応する係数の合計の関数となる。したがって、カスピ海の「記憶」はおよそ50年以上のものであると言える。
そして、すべての河川の流入量のグラフを見ると、過去 15 ～ 20 年間、流量が平均を下回っていることがわかりる。同様に、1930 年代には、ヴォルガ川や他の川の流れが通常よりも低かったため、カスピ海の水位が低下した。カスピ海の水位はこの種の現象に非常に敏感である。
２番目の要因は蒸発の増加です。気候温暖化？
いわゆる気象学的再分析の最新の方法によると、ここ数十年で蒸発量がわずかに増加しているが、これはカスピ海にとって非常に敏感である。以前は蒸発は定常的なプロセスであり、その特性は時間の経過とともに変化しないと考えられていたため、これは私たちにとって新しい効果である。しかし、最新のデータによると、蒸発量は増加している。蒸発は温度だけでなく風速にも依存するため、これは温暖化のせいだと考えられる。
ユーリ・マルチャノフ / コメルサント
河川流量の減少は地球温暖化と関係があるのか？
これは水文学において最も難しい質問の 1 つであり、何が何に影響を与えるのかということである。ドン流域などのいくつかの川では、まさに気候変動のせいで流量が減少していることがわかる。観測データによれば、これらは多かれ少なかれランダムな変動であることが示されており、ヴォルガ川の年間総流出量の減少を気候変動と直接結び付けることは困難であるため、ヴォルガ川で何が起こっているのかを言うことは困難である。地球システム
モデルは、将来のシナリオとしてよく使用されるが、河川の流れをうまく再現できない。そのため、河川の流れは多かれ少なかれ定常的なランダム イベントであり、他の気候イベントと同様に、周期の形で変化すると単純に仮定する。水分含有量が増減し、平均値を中心に変動する。
流出係数は蒸発係数より強いか?
それはプロセスの強度によって異なります。一般に、河川の流れは蒸発量よりも変動します。蒸発は熱エネルギー資源によって決まり、時間の経過とともにほとんど変化しない。しかし、ヴォルガ盆地に降って流出を引き起こす降水量はさらに変化する。したがって、流出の分散（広がり）は蒸発の分散より約
40 ～ 30 パーセント大きくなる。
現在の海面はどれくらいか?
最新のデータによると、約-28.85メートル。
グラフは、1970 年代後半にまったく同じ海面低下があったことを示している。つまり、私たちは今、ある種の大惨事を目撃しているのではなく、半世紀前に海に何が起こったかをまさに目撃している。当時、この低下はどのように説明されたのか。また、現代の気候思想によれば、当時の地球温暖化がまだ始まったばかりだとしたら、なぜ急激にレベルが上昇したのか?
はい、最小値は 1979 年に達した -29 メートルである。当時、私たちは地球温暖化をまったく考慮しておらず、主に人間の活動を考慮していた。この衰退が進行していた70年代に、北部の川の流れを移すプロジェクトが考案され、灌漑需要のためにヴォルガ流域から大量の水を引き出すことが計画された。これに加えて、30年代後半から80年代にかけて、ここヴォルガ川だけでなく、イラン、アゼルバイジャン、カザフスタンにも多数の貯水池が建設され、これらの貯水池からのさらなる蒸発が寄与し、時間のレベルは落ちる。代償措置が必要であり、計画されていた。
この影響を考慮して、いわゆる水準再構築をしようとすると、経済活動がなければ現在の海面は1メートル高くなるであろう。貯水池、埋め立て、水を飲む人々がいなかったら、水を汲む都市も存在しないであろう。
被害全体の問題は、70年代に海面低下を受けて人々が領土を開発したことだ。その後、地元の科学者たちは、すべては順調で、海は後退しており、これらの領土を築くことができると述べたが、この後に海が上昇して大きな問題が発生するなどとはまったく考えていなかった。当時、河川流域からの取り返しのつかない取水量が膨大な量に達することが計画されていました。そして、当時の水問題研究所が示した予測では、海面が大幅に低下することが示されていた。しかし、流量が増加する時期が到来し、計画されていた取水量の大幅な拡大のための措置が実行されなかったため、水量は増加し始めた。
気候？
気候。地球の気候は常に変化している。私たちは暖かい冬と寒い冬を観察し、水量が多い年もあれば、水量が少ない年もある。地球の気候システムは、多数の要因の影響を受けて、このようにランダムかつ確率的に変動する。これに抵抗することはできない。特定の期間がどのくらいの確率で発生するかを説明するには、気候モデルを使用するしかない。聖書には、豊作の年が7年、痩せの年が7年あると書かれている。
1930年代にレベルが低下した原因は何か?
これは、広範囲にわたる急激かつ長期にわたる干ばつによる減少であった。ロシア南部で気象干ばつの結果として発生した飢餓があったことを思い出して欲しい。したがって、ヴォルガ川の最小流量は5〜7年間観察された。これは極めて低い流量であり、ヴォルガ川ではこれまで、そしてその後の数年間でも観察されたことのないものであった。この5、7年の間に、海の水位が前例のないレベルまで低下したという事実が生じた。だが、30年代には貯水池も埋め立てもなく、不可逆的な水の消費はごくわずかであったため、これは自然な気候上の理由である。
より大きな規模、たとえば数千年でレベルはどのように変化したのでか?
モスクワ州立大学のグリゴリー・リチャゴフ教授が、過去1万年間のカスピ海の水位を復元したグラフがある。
いくつかの預金のためか？
はい。科学者は地殻変動を再構築し、発掘調査を行い、一定の深さと塩分を含む水の中に生息する対応する生物を見つける。私たちエンジニアはこの情報をほとんど信頼していないが、古過去からの他の情報源はまったくない。
6000年前には最大水位が-20メートルに達し、現在より8メートル高かったことが分かる。
今より下がったことはあるか？
リチャゴフのスケジュールによれば、それは約15000年前、マイナス30メートルまでで起こった。別の地質時代、５万年、２万年についても同じ復元が行われたが、これらはすべて復元である。たとえば古地理学者によると、アムダリヤ川は2000年前にカスピ海に流入した。伝えられるところによると、アレキサンダー大王自身もこれを目撃した。
クリティカルシャローイング
現在のカスピ海の水位は危機的なレベルに達しているという。その臨界性とは何か？
それは経済システムにとって極めて重要である。対応する航行可能深度がマイナス 27 メートルの桟橋やバースを設計した場合、それがマイナス 28
メートルまたはマイナス 29 メートルに低下すると、当然のことながら、これらの港へのアプローチの深度は急激に低下する。したがって、その人のレベルが重要になる。しかし、自然にとって重大な出来事はない。はい、海面は低下しました、はい、カスピ海の海岸の深さは浅くなった。はい、魚がデルタに近づき産卵するのが困難になった。しかしこれは自然な過程である。例えばチョウザメは、いわゆるキャビアの吸収を
2 ～ 3 年間行うことができる。産卵条件はない。海で放牧され、産卵条件が整うとすぐに海に上がり、その年に産卵する。非常に大まかに言うと、これがエコシステムの仕組みである。
それでは、海面低下の最も重要な影響は何か?
当然のことながら、これも人間自身が海に「入った」という事実により、海運に大きな影響を与える。ある男性は、北カスピ海の浅い部分全体に海運河を建設したが、海面が低下しており、浚渫の量を増やす必要があるという事実について非常に心配している。
高地に建設されたものはすべて海から遠く離れてしまったため、工学開発と領土の保護という問題は深刻である。これはもちろん不便ではあるが、配送の問題に比べれば最悪の問題ではない。港が海から遠い場合は、物資の積み替えなどを確実にするために、底を深くするか、その他の緊急措置を講じる必要がある。
生物学に関して言えば、カスピ海の生物学はヴォルガ-カマ滝の貯水池によって大きく変わった。結局のところ、私たちがこれらの貯水池を建設したとき、チョウザメの産卵場所のほとんどを破壊してした。したがって、カスピ海のチョウザメ、ロシアのチョウザメは、ほとんどすべて人工、つまり、魚工場で人工的な条件下で卵の人工受精によって繁殖されている。
イランにとっては海岸線が深いため、海面低下はそれほど怖くない。海面が上昇すると、海岸の家々が海に流されてしまうことが彼らにとって問題であった。ホテル群を保護するためのダムの建設現場を見学した。カザフスタンの海岸は平坦であり、水位の低下は特に不快な影響を及ぼす。そして、イランで海面が大きく下がって条件付きで10メートル後退すると、カザフスタンでは海岸線が数キロメートル後退する。
カザフスタンの石油生産
アナトリー・ウスティネンコ/タス通信
カザフスタン人は、北カスピ海の石油は人工島から採取されるため、石油生産に関する新たな問題について不満を抱いている。もちろん、海面低下の状況ではこれらの島々への接近は非常に困難であり、これはある種の危機的状況に発展する可能性がある。
トルクメニスタンがグラウバー塩を採掘しているカラ・ボガズ・ゴル湾には、カスピ海の水が供給されている。そこにカスピ海水を注ぎ、得られた塩水を蒸発させると、これらと同じ塩が形成される。約-30.5メートルの高さで、湾への水の流出は完全に止まる。そしてトルクメニスタンがその湾をどうすべきかという問題が生じるだろう
- そこに追加の水を汲み上げるか、それとも単に収入源としての湾を忘れるかのどちらかだ。海面がさらに低下すると、彼らは問題を抱えることになるだろう。
荒れた海
カスピ海を救うシナリオは2050年まで計算され、4億5000万ルーブルの費用がかかる。彼らはそのお金を何に使う予定か? また、私たちがそのお金をどうやって節約するかわからない場合はどうすればよいか?
カスピ海の水位を制御することは不可能である。降下時に海に汲み上げ、成長時に引き戻すには、非常に大量の水を必要とする。たとえば、ジョセフ・ヴィサリオノヴィチの時代に、北カスピ海をダムで他の海から遮断するプロジェクトがいくつかあったが、これにはスターリンとその時代が必要である。
このレベルは、カラ・ボガズ・ゴルへの水の流出を調整することでわずかに制御できる。 70年代、ソ連水文気象局長官で中将の学者フョードロフがこのアイデアを提案した。 1982 年、海が沈下してきたとき、海と湾の間の海峡は完全に封鎖された。これは海に数十センチメートル以内の影響を与えたが、それ以上は影響しなかった。その後、海は上昇し、このダムは爆破されたが、カラ・ボガズ・ゴルはその前に、予測不可能な形で完全に干上がることができた。乾くのに時間がかかるかと思ったが、すぐに乾きた。これは、今日アラル海で観察されているのとほぼ同じ災害を引き起こした。これは湾のさらなる破壊を意味するため、トルクメニスタンが再び同じことをする可能性は低い。
つまり、私たちはプロセスに影響を与えることができないのに、空気を揺さぶる価値はあるのか？
カスピ海の水位変動のプロセスを制御することはほとんど不可能であり、予測不可能である。必要なのは、このユニークな水域のこの状況に適応するための対策に焦点を当てることだけである。私たちはこのプロセスがどのように機能するかを知っているが、カスピ海の水位の予測は非常に大きな信頼区間でのみ与えることができると言う。このプロセスのばらつきは大きい。
科学者たちはおそらく、地球温暖化などの地球規模の問題が生じていることを喜んでいるだろう。どれだけの資金、助成金、国連IPCC委員会がその研究に割り当てられているか想像するのは難しいが、気候学者は会議に飛び込み、彼ら自身が温室効果ガスの排出量を増やしている。カスピ海を救うことも科学者が祈るべきプロジェクトなのか? カザフスタンでは、これに対処する研究所全体を設立しているようだ。
はい、少なくとも追加の資金提供も約束されている。これまでのところ何も受け取っていないが、質問は非常に重要である。同時に、私は強力なプロジェクトの形で、カスピ海諸国すべての科学者間の科学協力を確立したいと強く思っているが、そのような資金をどこから入手するか、そしてこれを行うことにどのように皆の関心を引くかは、統治機構の問題である
。
プロセスを止めたり加速したりしないプロジェクトですか?
加速することも停止することもないが、プロセスがさらにどのように発展するかを理解するために、時々明確にする必要があるパラメータが多数ある。水位がどのレベルまで低下するかは、自然気候だけでなく、カスピ海流域からどれだけの水を摂取するかにも依存する。例えばイランは、その流れのほぼ半分をテヘランの水供給と農業需要に当てているが、報告をしていない。予測を調整する際には、これを分析して考慮する必要がある。
しかし、私たちもそれを受け入れるか？
そして私たちはそれを摂取し、どれだけ摂取しているかを理解している。原則として、このデータは我が国とカザフスタンに対して公開されていますが、トルクメニスタンとイランでどれだけの水が取られているかは全く分かりません。
予測はどのように行われ、どのような結果が得られるのでしょうか?
これらは、水面からの流出と蒸発がどのように変化するかについての仮定に基づいています。これら 2 つのプロセスに対して、対応する確率的モデルまたは確率的モデルが提案されます。そして、水収支の確率微分方程式であるランジュバン方程式があり、これは蒸発と流量の変動を説明するために使用するモデルに基づいて解かれます。しかし同時に、水面の面積、つまり水が蒸発する面積を決定する海底の形状を知ることは依然として重要です。
エレナ・アフォニナ/タス通信
将来は不透明です
つまり、あらゆるリモートセンシング衛星が存在し、気候がどのように温暖化するのかが理解され、半世紀前には存在しなかったスーパーコンピュータが開発されているにもかかわらず、水位変動の観点から見ると、カスピ海は依然として私たちにとってブラックボックスのままなのだ。
、70年代のように？
あなたはこの問題を非常に明確に定式化した。はい、そのような期間は存在し、その確率はほぼ同じであるとしか言えないが、2025 年から 2050
年に何が起こるかは誰にもわからい。なぜなら、カスピ海の水位は先史時代と未来の両方に依存するからである。私たちが先史時代を少し知っていて、なぜ「ドルズ」のレベルがそのような値に達したのかを言うことができれば、将来の海面は数年前の流入と蒸発の量に依存するであろう。
10 年レベルの予測が必要な場合は、今後 10 年間の河川の流れと蒸発量を知る必要がある。だが、天気予報は 3 日から 6 日先まで与えられることがわかっており、これが限界だ。次に、流出、蒸発、降水量の値がどのように変化するかを示す気候推定だけがあるが、それらのカレンダー予測は不可能である。
確率論は奇跡を扱わない。確率論では、これこれのオブジェクトがある場合、データと要因を分析すると、これこれの確率とこれこれの分散で、これこれの範囲内で変動すると言うことができる。これまでのところ、経済発展シナリオに対応する暫定的な確率的予測が得られている。
1年か1年半以内に解明されることを期待しているが、現時点では、カスピ海の水面は今後50年間で約-27.5メートルからマイナス31メートルの範囲で変動すると言える。
本文終了
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