里海

水温分布随季节和地区而不同。冬季，表层水温南北差异较大，2月北里海仅0.1～0.5°C，南里海可达8～10°C。夏季，温差较小，一般为24～27°C。水温的垂直分布也随季节而变化。冬季，北里海和中里海，水温几无变化,南里海在50～100米深处有温跃层。夏季，中部的30～50米深处和南部海区，上下层温差较大。

里海共有130条入海河流，每年入海径流量为300立方公里以上。其中伏尔加河入海径流量为 256立方公里，占里海总径流量的85％。入海经流量有较大的季节变化和年际变化，直接影响着盐度和水位的变化。海水中氯化物的含量较低，而硫酸盐和碳酸盐的含量较高。海水的盐度约比大洋水的标准盐度低三分之二。中部和南部，一般为12.0～13.0，伏尔加河三角洲以外,盐度仅0.2。盐度的季节变幅常在 0.17～0.21之间。12月至翌年4月，北里海常有结冰现象，冰厚一般为0.5～0.6米，最厚为1米。在强劲北风作用下,流冰可向南漂移到阿普舍伦半岛附近。

水位

水位的长周期和超长周期的显著变化是里海最引人瞩目的现象。 研究证实， 里海19世纪初期的水位要比4000～6000年前的水位低22米。7～11世纪间,出现较低水位。1930～1957年间，由于伏尔加河上建水库，工农业过量用水，气候干燥等影响，致使水位又下降。自20世纪70年代初以来,里海水位保持在-28.5米左右。水位季节变化大，春夏高而冬季低，年变幅可达33厘米。里海的风增减水十分显著，伏尔加河三角洲海域，有时风减水达4～5米，风增水也可达2米。

里海的水位，7月最高，2月最低，北部水位高低之差为2～3米，中部和南部仅有20～50厘米，最大也不超过1.5米。里海的水温，夏季南北水域基本相同，为26℃左右。冬季北部水温0℃以下。南部的平均温度为8～10°，北部浅水区每年冰期2～3个月。

水位下降是由于气候变化减少河流注入而增加了蒸发－－窝瓦河上建设水库加重了这一情况－－也由于灌溉和工业对河水的消耗。水位上升则与导致窝瓦河注入量增加的气候因素有关，该河若干年来的注入量一直大大高于平均值。海面降水增加和蒸发减少也促成这一现象。

海流

海流基本沿西海岸从北向南运动，在远南发展为复杂模式，形成数股支流。海流在与强风相合之处可以加速，海面往往波涛汹涌。在阿普歇伦半岛附近，风暴掀起的最大波浪高过9米。

海流主要为气旋性环流，各个海域又可形成若干局部性环流。北里海，伏尔加河径流入海后分成两支：主要的一支沿西岸向南流；另一支沿北岸向东流，在东北部形成一个小型的反气旋型环流。流速随风而异，一般为10～15厘米/秒，有强劲偏北风时，西部流速达30～40厘米/秒，最大可达100厘米/秒。中里海被一个大型的气旋型环流所控制。南里海的西北和东南部，各有一个气旋型环流。因而，使里海西部形成一支自北向南的沿岸流，平均流速为25～35厘米/秒，而东部则出现自南向北的沿岸流，平均流速约为10～15厘米/秒。

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