Procesos físicos

Salinidad

El mar Caspio tiene una baja salinidad, que varía de 3 a 13 PSU de norte a sur. En la cuenca norte es donde existe una menor salinidad debido a la desembocadura de agua del río Volga)

Imagen 1: Salinidad del Mar Caspio. Fuente Dumont, H. J., "The Caspian Lake: History, biota, structure and function". 

Clima y temperaturas

La distribución de la temperatura del agua es de varios centígrados entre las principales cuencas de la columna de agua superior, generalmente los veranos en el Sur son calurosos y secos y de inviernos fríos mientras que los del veranos del Norte son similares a los del sur, a excepción de los inviernos que a menudo traen tormentas con vientos huracanados y variaciones significativas de temperatura. Generalmente en el Mar Caspio la temperatura es de 7 ° C en febrero y durante el verano la temperatura máxima de la superficie del mar es aproximadamente 27°C (Sovintervod, 1993). Sin embargo, las diferencias térmicas verticales son pequeñas durante la mayor parte del año. A medida que se acerca el verano, las temperaturas se vuelven más uniformes en todo el mar. Se desarrolla una termoclina en la parte superior 20 a 40 m de las zonas más profundas del centro y sur del Caspio a mediados del verano, y persiste a principios del otoño y durante el invierno, las intrusiones de masas de aire ártico afectan con frecuencia al norte del Caspio, lo que provoca frío, nieve y fuertes vientos del norte. La fluctuación decenal a largo plazo del nivel del agua ha sido de más de 2 m (Cox et al, 1998).


Imagen 2: Gráficas de las temperaturas en invierno y verano. Fuente: Onea,F.,Rusu,E.(2013).”Evaluation of the wind and wave energy along the Caspian Sea”. (Fig.4). DOI:10.1016/j.energy.2012.11.044

La zona norte está cubierta de hielo en invierno; los vientos pueden exceder la Fuerza 12, y en la operación significativa áreas de aguas poco profundas (con un promedio de sólo 4 m), la anomalía del nivel del agua provocada por la tormenta puede ser de hasta más / menos 2 m.

La región está sujeta a ciclones extratropicales (Sovintervod, 1993). Los ciclones aparecen con mayor frecuencia en enero, marzo y octubre.

Olas

 La ondulación en el Caspio central se caracteriza por los vientos del norte, mientras que en la cuenca sur se tiene una ondulación estándar débil (0,5-1m) debido a los vientos del sureste. En estas zonas las mayores alturas de olas son de 2 a 3m, y de 4 a 6 m en la parte marina, con periodos y longitudes medias de las olas de, 4seg y 16 m en la costa, 5-7s y 20-25 m lejos de la costa. Mientras que en la cuenca norte las principales características de las olas son: altura 3 m, período 10 s y longitud 8,5 m. Se desarrollan fuertes olas en caso de vientos del norte y del oeste. La altura de las olas no supera 1 m en caso de vientos moderados y fuertes del noroeste (de 5 hasta 15 m/s) en la zona oriental del Caspio Sur las tormentas de 16-20 m/s provocan olas de 2-3 m, y tormentas fuertes (21-25 m/s) olas de 3 a 4 m. Las mayores alturas de olas se encuentran alrededor de la península de Absheron, durante tormentas severas del noroeste (>25 m/s) en el epicentro, las olas alcanzan alturas de 7,5 a 8,0 m, y durante tormentas extremas, de 9 a 10 m. Los vientos del este con una velocidad de 5-9 m/s provocan olas con alturas de hasta 1 m. Los vientos con velocidades de 10-15 m/s provocan olas de hasta 2 m de altura. El período de las ondas aumenta a 3,0-4,7s con los vientos del este de 16 - 20 m/s, las olas alcanzan alturas de 3-3,5 m con un período de 6seg. (Medvedev, I. P.; Kulikov, E. A,; Rabinovich, A. B., 2017).

Imagen 3: Olas del Mar Caspio, Mar Negro y Mar Báltico. Fuente: Kulikov, E.A.,, A.B. (2016)”Tides in Three Enclosed Basins: The Baltic, Black, and Caspian Seas”.

Mareas
Para el Mar Caspio cerrado, la combinación del viento fuerte y la presión atmosférica pueden resultar un significado a corto plazo (de unas pocas horas a 1 o 2 días) del aumento o disminución del nivel del mar (marejadas ciclónicas). En el Caspio medio y sur, la amplitud de las marejadas ciclónicas es de unos 100 a 150 cm (Korasev, 2005). En las cuencas del Caspio medio y sur predomina un tipo de marea semidiurna. La ondulación en dirección sureste y este tiene la mayor repetibilidad en la parte occidental del Mar Caspio norte. En la zona noreste del mar, la repetibilidad es mayor en las direcciones oeste y este. En el norte del Caspio, las marejadas ciclónicas extremas han provocado entre 3 y 4m en cuanto al aumento del nivel del mar (Kosarev y Yablonskaya,  1994; Kostianoy y Kosarev, 2005) (Higo. 13,1). La cuenca central del Caspio tiene un origen gravitacional, mientras que la cuenca sur es causada principalmente por efectos radiacionales: la amplitud del armónico radiacional diurno S 1 es mucho mayor que las de Armónicos gravitacionales О 1 , P 1 y K 1, mientras que en la cuenca norte, no hay mareas gravitacionales y solo se observan mareas radiacionales débiles.

 
Imagen 4: Oscilaciones del Mar Caspio. Fuente: Kulikov, E. A., Medvedev, I., Rabinovich, A., Tidal oscillations in the Caspian Sea”.

Corrientes y vientos

Las corrientes son generadas principalmente por el viento, con velocidades máximas, en regiones abiertas del norte, de 30 cm / s (Kosarev y Yablonskaya, 1994). En la parte central y sur están relacionados con las direcciones del viento, que sopla principalmente hacia el noroeste, norte, sureste y sur. Cerca de la costa este, también se observan corrientes dirigidas hacia el este, mientras que a lo largo de la costa centro-occidental prevalecen los de las direcciones sureste y sur, con una velocidad media de 20-40 cm / s y una velocidad máxima de 50-80 cm / s (Aubrey, 1994). Las corrientes de mesoescala y gran escala en el Medio y el sur del Caspio es causada por el viento forzando, la topografía del fondo,  baroclinicidad del mar y las características de la costa.

Imagen 5: Olas de viento. Fuente: Lopatoukhina, L. I. and Yaitskayac, A. "Data of wind field reanalysis over the Capian Sea for calculating the regime of wind waves".



Imagen 6: Morfología del Caspio. Fuente:  M. Vladimir., (S.F.)., "Il Mar Caspio - un mare chiuso che ospita molte specie endemiche"., Agenzia Europea per l'Ambiente., Arpa Lombardia.

El drenaje del río Volga se bifurca en el norte del Caspio. El primer ramal va hacia el suroeste y sigue a lo largo de la costa oeste. El otro ramal gira hacia el noroeste y siguiendo las costas occidental, oriental y sur del Caspio Norte, forma una circulación anticiclónica de las aguas. A su vez, otro ramal también se separa del arroyo, que discurre por la costa occidental del Caspio Medio. Después de eso, gira más hacia el Norte hasta la península de Absheron (Zeinolabedin 2009), donde gira hacia el este y se une a las aguas que recorren la costa este en dirección noroeste. La corriente se dirige en dirección opuesta en la costa Este, es decir, de sur a norte. Un ramal se separa de este arroyo cerca de la península de Cheleken, gira hacia el Oeste y se une al arroyo que va a lo largo de la costa occidental del Caspio Sur. Como resultado de esto, se forma la circulación ciclónica de las aguas en la depresión de aguas profundas del Caspio Sur. La parte principal de este arroyo gira a la izquierda (al oeste) en el sur de la península de Mangishlak y se une a las aguas que van a lo largo de la costa Oeste del Caspio Medio (Kosarevet et al, 1994), formando así también la circulación de aguas allí. De esta manera, las características básicas del esquema de las corrientes muestran que existe una gran circulación ciclónica externa de las aguas que cubre todas las partes del mar, además de los remolinos ciclónicos de las aguas del Caspio Medio y Sur. Las velocidades generales de la corriente en el Mar Caspio son de 20-30 mm / seg. Los mayores valores de velocidad de la corriente, que alcanza los 100 mm / seg, se observan en un área cercana a la península de Apsheron, entre la isla Jiloy y Neft Dashlari.

Circulación

La forma de circulación en el mar Caspio es antihorario. Su posición tierra adentro del Mar Caspio es la principal responsable de factores como los flujos de calor y agua en la superficie del mar. La descarga de los ríos es la responsable de la variabilidad en el nivel del mar y la circulación del agua. Adicionalmente, la circulación de la región de aguas poco profundas en el Caspio está casi completamente controlado por los vientos locales. La cual está sujeta a ciclones extratropicales (Sovintervod, 1993), los cuales aparecen con mayor frecuencia en enero, marzo y octubre. Durante el invierno, las intrusiones de masas de aire ártico afectan con frecuencia al norte del Caspio, lo que provoca frío, nieve y fuertes vientos del norte, que se acercan por el oeste, suroeste o sur.

Imagen 7: Circulación del Caspio. Fuente: M. Vladimir,"Il Mar Caspio -un mare chiuso ospita molte specie endemiche".

Surgencias

Las aguas cálidas del sur del Caspio en la periferia Oriental proporcionan su propagación en el período frío hacia el Norte, la circulación del Norte es condicionada por el viento mientras que el flujo hacia el sur en su periferia occidental promueve la distribución de aguas frías y refrescadas del Norte. Los aumentos incidentales de aguas frías son característicos de la costa occidental del Caspio Medio. Generalmente son, de acuerdo con la dirección general de la línea costera y vientos del sureste . Los remolinos y afloramientos costeros surgen durante el verano,  a lo largo de las costas del este y oeste. La cuenca sur es rica en remolinos de mesoescala  (Ginzburg et al, 2006). Particularmente durante la surgencia se observan se observan con frecuencia remolinos ciclónicos intensos de 10 a 20 km de diámetro. La naturaleza física de la surgencia a lo largo de la costa Este del Caspio también es ambigua: algunos autores suponen que la surgencia en esta región puede no ser impulsada por el viento, pero condicionado por la corriente a lo largo de la costa (ver Ginzburg et al. 2006). En sitios cuasi-zonales de la costa se forman estructuras frías en forma de chorro de dirección norte en los vientos de los puntos del este. Estos chorros tienen entre 10 y 20 km de ancho y 60 km de largo, la velocidad de avance de su frente es de hasta 140cm/s, la temperatura desciende en relación con las aguas circundantes, hasta 11-12 ° C. El lapso de tiempo de aparición de una surgencia local en relación con la parte norte de la costa aumenta hacia el sur. La frecuencia de manifestación de una surgencia cerca de la costa occidental del Mar Caspio tiene una variabilidad interanual esencial.


 Fuentes:

  1.  Medvedev, I.P., Kulikov, E.A,  Rabinovich, A.B.(2017). "Tidal oscillations in the Caspian Sea. Oceanology" 57, 360–375. https://doi.org/10.1134/S0001437017020138
  2. .Bidokhti, A.A., Chegini, V., Shiea, M. (2014). "Impact of de wind and thermal forcing on the seasonal variation of threedimensional circulation in the Caspian Sea". Vol. 45 5), pp 671-686.
  3. CASPINFO. "Sea Facts". Recuperado el 20 de octubre de 2020, de: http://www.caspinfo.net/content/content.asp?menu=0130000_000000
  4. Benveniste, J.,Cipollini, P., Kostianoy, A.G., Vignudelli, E .(2011)."Coastal Altimetry" . Editorial: Springer Berlin Heidelberg. Págs: 331-366. DOI: 10.1007 / 978-3-642-12796-0_13
  5.  Fine, I., Medvedev, I., Kulikov, E. (2019)."Numerical modelling of the tides in the Caspian Sea". https://doi.org/10.5194/os-2019-88
  6. CASPINFO. "Sea Facts". Recuperado el 20 de octubre de 2020, de: http://www.caspinfo.net/content/content.asp?menu=0130000_000000
  7. Benveniste, J.,Cipollini, P., Kostianoy, A.G., Vignudelli, E .(2011). "Coastal Altimetry" . Editorial: Springer Berlin Heidelberg. Págs: 331-366. DOI: 10.1007 / 978-3-642-12796-0_13
  8. M. Vladimir., (S.F.)., "Il Mar Caspio - un mare chiuso che ospita molte specie endemiche"., Agenzia Europea per l'Ambiente., Arpa Lombardia.


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