Наблюдения за колебаниями уровня моря необходимы для ре¬шения целого ряда народнохозяйственных задач и особенно важны при строительстве портов, молов и других сооружений, располо¬женных на побережье.[2] Наблюдения за колебаниями уровня в открытом море имеют большое значение при гидрографических исследованиях.
В научном отношении измерения уровня важны для понимания физических процессов, совершающихся в Мировом океане, — динамики водных масс, их трансформации и т. д. С помощью уровенных наблюдений решается также ряд вопросов взаимодей¬ствия океана и атмосферы.
Впервые колебания уровня Каспия были объяснены изменением климатических условий (конкретнее стока рек, испарения и атмосферных осадков на поверхность моря) еще Э.Х. Ленцем (1836 год) и А.И. Воейковым (1884 год). Затем ведущая роль изменения составляющих водного баланса в колебаниях уровня моря вновь и вновь доказывалась гидрологами, океанологами и геоморфологами. [3]
Ключевыми в большинстве исследований являются составление уравнения водного баланса и анализ его компонентов. Суть заключается в том, что изменение объема вод в море является разницей между приходными (речной и подземный сток, атмосферные осадки на поверхность моря) и расходными (испарение с поверхности моря и отток вод в залив Кара-Богаз-Гол) составляющими водного баланса. Изменение уровня Каспия есть частное от деления изменения объема его вод на площадь моря.
Сток рек - один из главных факторов, влияющих на водный баланс и как следствие - на уровень Каспийского моря. Сток Волги дает не менее 80% суммарного речного стока в море и около 70% приходной части водного баланса Каспия. [5]
В Каспийское море ежегодно поступает большое количество разнообразного осадочного мате¬риала, который, отлагаясь на дне, влияет на изменение объема котловины. Следовательно также нужно учитывать влияние осадконакопления на объем котловины и на уровень Каспийского моря.
В результате хозяйственной деятельности для нужд рыбного хозяйства, нефтяной промышлен¬ности, электростанций, предприятий обрабатывающей промышленности и других целей происходит забор воды, который также сказывается на уровне Каспия. [1]
По подсчетам водного баланса моря как по годам, так и за отдельные периоды разной продолжительности установлено, что основные элементы баланса, влияющие на изменения его уровня,— это осадки на зеркало моря, поверхностный приток реками и испа¬рение с поверхности моря.
Отклонения величин осадков и испарения от средних многолетних несколько увеличивают или уменьшают амплитуду изменения уровня. Изменением величин составляющих водного баланса можно пол¬ностью объяснить изменения уровня как за год, так и за более длительное время. Все, что в году приносится реками и осадками в море, почти полностью испаряется. [4]
Таким образом, расчеты водного баланса Каспийского моря объясняют причины понижения уровня моря как за год, так и за период любой продолжительности.