Дальнейшее развитие методов расчета средней солености — Аральского моря было основано на совместном решении уравнений водного и солевого балансов для нестационарных условий [40, 229]. Однако, при этом не оценивались возможные изме- нения средней солености моря, связанные с мета- морфизацией солевого состава аральских вод и осаждением части солей, а также колебаниями климатических факторов. При расчете будущих значений средней соле- ности замкнутых водоемов возможен также и ве- роятностный подход, аналогичный используемому при прогнозе уровня. Метод вероятностного — моделирования — при прогнозе средней солености Аральского — моря успешно использовался В. Н. Бортником [48], а для полузамкнутого Азовского моря — А. Е. Аса- риным и А. М. Наумовым [14] и И. А. Шлыгиным [267, 268]. Для Азовского моря была также раз- работана параметрическая модель, основанная на аналитическом подходе к прогнозу средней соле- ности [163, 184]. 18.2. Перспективный водный баланс. и уровень моря Для более обоснованного выбора методики прогнозирования Аральского моря была исследо- вана структура многолетних колебаний основных составляющих водного баланса и некоторых эле- ментов его гидрометеорологического режима [45]. Цель этого исследования заключалась в выделении статистически значимых циклических (детермини- рованных) составляющих в многолетних колеба- ниях временных рядов и оценке возможностей использования выявленных закономерностей для прогноза многолетнего хода этих природных про- цессов. Результаты проведенного анализа пока- зали, что во всех рассмотренных рядах случайный или «шумовой» компонент является преобладаю- щим — его вклад в общую дисперсию исследован- ных рядов превышает 70—80%. Это позволяет рассматривать составляющие водного баланса как случайные процессы, имеющие вероятностный ха- рактер. Для расчета возможных изменений уровня и морфометрических характеристик Аральского моря был использован метод группового численного мо- делирования составляющих водного баланса — осадков и испарения, а также водных ресурсов рек Амударьи и Сырдарьи. Преимущества этого метода моделирования заключаются в учете корреляцион- ных взаимосвязей между моделируемыми рядами, что имеет существенное значение” для бассейна Аральского моря (табл. 18.1). Учет перекрестных корреляционных связей составляющих водного ба- ланса существенно уменьшает дисперсию прогноза и тем самым сужает границы — доверительного интервала [163, 246]. Суть метода группового численного моделиро- вания заключается в том, что замкнутый водоем рассматривается как нелинейный оператор, кото- рый преобразует поступающий на вход многомер- ный случайный вектор (элементы водного баланса) в марковский процесс (колебания уровня) на вы- ходе. При этом в принципе не имеет значения ни число моделируемых рядов — (компонентов — век- тора), ни учитываемая марковская звенность вход- ного процесса. Компоненты вектора при этом рас- сматриваются как процессы авторегрессии. Для оценки коэффициентов регрессии используется идея их рекуррентного пересчета. Математическая по- становка указанной задачи и ее решение довольно подробно изложены в работах [244, 246], а при- меры — практического — использования — метода — в [245, 247]. Метод группового моделирования взаимокорре- лированных временных рядов позволяет получить ансамбли искусственных рядов составляющих вод- ного баланса, обладающие заданными статистиче- скими характеристиками как отдельных рядов (среднее значение, дисперсия, автокорреляция), так и их взаимосвязей (перекрестная корреляция). Следует однако отметить, что данный метод не учитывает возможного изменения — составляющих водного баланса, обусловленных изменением Ка- чества вод моря и их термического режима. Это относится, главным образом, к «норме» испарения. Как показали Б. Д. Зайков и В. С. Самойленко [106, 203], возрастание нормы испарения за счет изменения термических условий будет компенсиро- ваться её уменьшением вследствие повышения о- лености вод моря. Поэтому в последующих расче- тах эти взаимокомпенсирующие друг друга про- цессы не учитывались. Таблица 18.1 Корреляционная матрица элементов водного баланса Аральского моря Сдвиг на один год. Элемент водного баланса (моделируе- 1 2 3 4 мые ряды) 1 2 3 4 1. Водные ресур- 1,00_| 083° | 0,23 | —0,17 | о,1 0,06°| 0,06°| _0,28 сы Амударьи 1,00°| 79,81 0,24 | =0,12 | 79,08° | 924 || 70,08° | 70,24 2. Водные ресур- 0,83 1,00_| -0,25 — | —0,08 | 017 | 0,22 | 013 | 0,21 сы Сырдарьи 0,81 1,00 1 79,26° | =0,07 | 914 | 79,6 | о, 0,23 3. Осадки 0,23 0,25 1,00 —0,16 —0,07 —0,08 0,18 0,21 . 0,24 0,26 1,00 —0,13 —0,04 —0,06 0,12 0,19. 4. Испарение —0,17 | —0,08 | —0,16 | 1,00 _ | —0,04 | о,01 0,18 | —0,23 =0,8 | =0,07 | 2918 | 1,00° | =0,05 | 70,01 0,23 ° | =0,15 Примечание, рованным рядам. В числителе — по фактическим рядам, в знаменателе — среднее по смодели- опа оннн ль,