Представлены результаты изучения в 2013-2015 гг. температурного режима водной толщи рукотворного Атомного озера (Семипалатинский испытательный полигон). Исследования выполнены впервые. По температурному режиму выявлена двухслойная стратификация водной толщи. В верхнем слое (0-30 м) наблюдаются значительные вариации температуры в течение года, вызванные сезонными климатическими изменениями и ветроволновым перемешиванием. В нижнем слое (30-80 м) наблюдается устойчивое нелинейное распределение температуры. Данное озеро можно классифицировать как меромиктическое, в котором верхний слой состоит из относительно слабоминерализованной "легкой" воды, нижний - из высокоминерализованной "тяжелой". Такая стратификация препятствует сезонному перемешиванию всей водной толщи (от поверхности до дна).