Аннотация: Актуальность данного исследования обусловлена тем, что Черное море является самым крупным водоемом с сероводородной зоной. Разведанные запасы сероводорода в водной толще Черного моря составляют пять миллиардов тонн. В пересчете на объем это соответствует 3,5 триллионов куб. м. Вместе с тем, смесь сероводорода с воздухом является взрывоопасной начиная с концентрации сероводорода в воздухе 50 г/м3. Кроме того сероводород токсичен, так как это газ нервнопаралитического действия, смертельно опасный уже при 1 г/м3. Представляет интерес оценить возможность выхода сероводородных вод моря на поверхность с последующей их дегазацией, а также последствия повышения концентрации сероводорода в поверхностных водах и в воздухе для прибрежных районов.  Распределение сероводорода в Черном море достаточно хорошо изучено. Особенно много данных измерений получено для верхнего слоя толщиной 1000 м. Данных о концентрации сероводорода на глубинах от 1000 м до 2000 м значительно меньше по техническим причинам. Максимальная концентрация сероводорода в море достигается на глубинах свыше 1500 м. Получена численная оценка последствий выхода глубинных вод на поверхность. Показано, что концентрация сероводорода в воздухе при этом не будет превышать 1 г/м3, что почти на два порядка меньше взрывоопасной концентрации. Рассмотрены балансовые оценки потоков кислорода и сероводорода в Черном море в связи с прогнозами подъема границы сероводородной зоны. Показано, что подъем границы – следствие несбалансированности этих потоков, однако величина чистой продукции сероводорода не может быть оценена достаточно точно. При точности оценок самих потоков 20–30% результирующий прирост количества сероводорода за год является статистически незначимой величиной. Выход сероводорода на поверхность в обозримом будущем возможен при нарушении стратификации вод путем механического вмешательства.

Abstract: The relevance of this study is due to the fact that the Black Sea is the largest body of water with a hydrogen sulfide zone. The proven reserves of hydrogen sulfide in the water column of the Black Sea amount to five billion tons. In terms of volume, this corresponds to 3.5 trillion cubic meters. At the same time, a mixture of hydrogen sulfide with air is explosive starting with a concentration of hydrogen sulfide in the air of 50 g/ m3. In addition, hydrogen sulfide is toxic, since it is a nerve gas, deadly already at 1 g/ m3. It is of interest to assess the possibility of the release of hydrogen sulfide waters of the sea to the surface with their subsequent degassing, as well as the consequences of increasing the concentration of hydrogen sulfide in surface waters and in the air for coastal areas.  The distribution of hydrogen sulfide in the Black Sea is well studied. Especially a lot of measurement data was obtained for the top layer at a depth of 1000 m. Data on the concentration of hydrogen sulfide at depths from 1000 m to 2000 m is significantly less for technical reasons. The maximum concentration of hydrogen sulfide in the sea is reached at depths above 1500 m. A numerical assessment of the consequences of the release of deep waters to the surface has been obtained. It is shown that the concentration of hydrogen sulfide in the air will not exceed 1 g/m3, which is almost two orders of magnitude less than the explosive concentration. The balance estimates of oxygen and hydrogen sulfide fluxes in the Black Sea are considered in connection with forecasts of a rise in the boundary of the hydrogen sulfide zone. It is shown that the rise of the boundary is a consequence of the imbalance of these flows, however, the amount of net hydrogen sulfide production cannot be estimated accurately enough. With an accuracy of estimates of the fluxes themselves of 20–30%, the resulting increase in the amount of hydrogen sulfide per year is a statistically insignificant amount. The release of hydrogen sulfide to the surface in the foreseeable future is possible if the stratification of waters is disrupted by mechanical intervention.

Аннотация: Рассмотрена возможность повторения лимнологической катастрофы в условиях Черного моря. Показано, что в отличие от вулканических озер Африки Ньос и Манун, где произошли лимнологические катострофы в 1980-е годы, концентрация растворенных газов в глубинных водах существенно меньше насыщающей даже при атмосферном давлении. Это исключает механизм «извержения» углекислого газа типа газлифта. Однако, в меньших масштабах возможен значительный выброс метана при сильном извержении подводных грязевых вулканов. Механизм выброса углекислого газа из озера в атмосферу настолько аналогичен вулканическому извержению, что для его описания используются математические модели, разработанные для обычных вулканов. В обоих случаях подъем извергаемых масс происходит за счет увеличения плавучести газо-жидкостной смеси, которая увлекает с собой частицы окружающей среды. Образование и увеличение газовых пузырьков на промежуточных глубинах происходит при условии, что суммарное парциальное давление всех газов внутри пузырька превышает гидростатическое давление на заданной глубине. В статье проводится расчет данных параметров. В статье показано, что концентрация растворенного метана в Черном море гораздо меньше насыщающей. В связи с относительно низкой растворимостью метана в воде, пузырьки метана способны преодолевать значительный интервал глубин. А уже как дополнительные компоненты газовой смеси вместе с метаном таким образом могут попадать в атмосферу углекислый газ и сероводород. Сделан вывод о том, что по мере повышения температуры воды в Черном море в связи с изменением климата начнут разлагаться запасы газогидрата метана на дне моря, что тоже будет сопровождается струйным газовыделением, в том числе и через грязевые вулканы. При этом выход метана на поверхность возможен с глубин не более 900 м.

Abstract: The possibility of a repetition of the limnological catastrophe in the Black Sea is considered. It is shown that, in contrast to the volcanic lakes of Africa Nyos and Manun, where limnological catastrophes occurred in the 1980s, the concentration of dissolved gases in deep waters is significantly less than the saturation value. This eliminates the mechanism of so called “eruption” of carbon dioxide such as gas lift. However, on a smaller scale, significant methane releases are possible during strong eruptions of underwater mud volcanoes. The mechanism for the release of carbon dioxide from the lake into the atmosphere is so similar to a volcanic eruption that mathematical models developed for ordinary volcanoes are used to describe it. In both cases, the rise of erupted masses occurs due to an increase in the buoyancy of the gas-liquid mixture, which carries with it particles of the environment. The formation and growth of gas bubbles at intermediate depths occurs provided that the total partial pressure of all gases inside the bubble exceeds the hydrostatic pressure at a given depth. The article shows that the concentration of dissolved methane in the Black Sea is much less than the saturation level. Due to the relatively low solubility of methane in water, methane bubbles are able to overcome a significant depth range. And as additional components of the gas mixture, together with methane, carbon dioxide and hydrogen sulfide can thus enter the atmosphere. It was concluded that as the water temperature in the Black Sea increases due to climate change, the reserves of methane gas hydrate at the bottom of the sea will begin to decompose, which will also be accompanied by jet gas release. At the same time, methane can escape to the surface from depths of no more than 900 m.

Аннотация: В данной статье рассматривается такая актуальная для экологической безопасности причерноморского региона проблема, как засухи. На основе данных о месячных суммах осадков и значений среднемесячных температур рассмотрена повторяемость засух продолжительностью свыше трех декад в период с апреля по август включительно. Показано, с 1950 по 1999 гг. было семь двухмесячных засух и одна трехмесячная. Рассчитана повторяемость засух в отдельные месяцы. Анализируется изменение с годами максимального за эпизод значения индекса Эль-Ниньо с 1950 по 2023 гг. Отмечается связь двухмесячных засух с этим параметром.   По итогам проведенного в данной статье исследования автор приходит к выводам о закономерностях проявления сильных засух в причерноморском регионе. В частности, сделан вывод, что в последние десятилетия сильные проявления Эль-Ниньо повторяются не чаще, чем через 15 лет. Это позволяет прогнозировать эпизоды со значением индекса свыше 2,6 не ранее 2030 г. Особо отмечается, что пока основную опасность в Крыму представляют двухмесячные засухи. За рассмотренные 50 лет засухи продолжительностью свыше шести декад подряд в период с апреля по август имели место 8 раз.

Abstract: In this paper the author discusses such an urgent problem for the environmental safety of the Black Sea region as drought. The frequency of droughts lasting more than three decades in the period from April to August inclusive is considered on the basis of data on monthly precipitation and mean monthly temperatures shown from 1950 to 1999. There were seven two-month droughts and one three-month drought. The frequency of droughts in separate months is calculated. The change over the years of the maximum value of the El Niño index per episode from 1950 to 2023 is analyzed. The connection of two-month droughts with this parameter is noted. Based on the results of the study conducted in this paper, the author comes to conclusions about the regularities in the manifestation of severe droughts in the Black Sea region. In particular, it was concluded that in recent decades, strong manifestations of El Niño recur no more often than after 15 years. This makes it possible to predict episodes with an index value of more than 2.6 not earlier than 2030. It is especially noted that so far the main danger in Crimea is two-month droughts. During the considered 50 years of drought lasting more than six decades in a row in the period from April to August, there were 8 times.

Аннотация: Северо-Крымский канал рассматривается как продолжение реки Днепр. Это позволяет анализировать его перекрытие в 2014 г. как одну из классических проблем трансграничного водопользования, связанных с частичным или полным ограничением стока в среднем или нижнем течении реки. В качестве аналогичного примера рассмотрен конфликт между Турцией и Сирией из-за водных ресурсов реки Евфрат. Показано, что такого рода трансграничные конфликты нередко обусловлены как экономическими причинами, так и возникают в связи с уменьшением стока в отдельные годы в связи с усилением засушливости климата.           В данной статье приведены теоретико-игровые модели взаимодействия сторон и обоснована необходимость компенсационных платежей между странами-участниками трансграничного спора.
По итогам проведенного в данной статье анализа был сделан вывод о том, что одним из последствий возможного разрушения плотины Каховского водохранилища будет прекращение поступления воды в Северо-Крымский канал. Дело в том, что на первом участке длиной более 200 км вода из водохранилища идет в канал самотеком, так что при понижении уровня в точке водозабора на 16 м заполнение канала прекратится.

Abstract: The North Crimean Canal is considered as a continuation of the Dnieper River. This makes it possible to analyze its overlap in 2014 as one of the classic problems of transboundary water use associated with partial or complete restriction of flow in the middle or lower reaches of the river. As a similar example, the conflict between Turkey and Syria over the water resources of the Euphrates River is considered. It is shown that such cross-border conflicts are often caused by both economic reasons and arise in connection with a decrease in runoff in some years due to increased aridity of the climate. This article presents game-theoretic models of interaction between the parties and substantiates the need for compensation payments between the countries participating in a cross-border dispute. Based on the results of the analysis carried out in this article, it was concluded that one of the consequences of the possible destruction of the dam of the Kakhovsky reservoir will be the cessation of water supply to the North Crimean Canal. The fact is that in the first section with a length of more than 200 km, water from the reservoir flows into the channel by gravity, so that when the level drops at the water intake point by 16 m, the filling of the channel will stop.