С использованием методов вариационного исчисления произведен расчет асимптотических профилей плотности, характеризующих равновесное состояние водной толщи озера после прекращения внешнего воздействия. В качестве определяющих параметров использованы потенциальная энергия и средняя по столбу плотность. В аналитическом виде получены два семейства профилей, представляющих два типа распределения плотности, ассоциируемых соответственно с двухслойной структурой водной толщи и возникновением перемешанного слоя. Рассчитаны также пороговые значения определяющих параметров, соответствующие изменению типа распределения. Верификация результатов расчета осуществлена для трех озер путем сравнения модельных профилей с экспериментальными данными, полученными с высоким вертикальным разрешением на пике летней стратификации. Для всех трех озер коэффициенты корреляции расчетных и экспериментальных рядов превышали значение 0,98. С использованием рассчитанных аналитических профилей разработан и апробирован новый алгоритм расчета глубины термоклина. Обсуждены варианты и возможности использования полученных результатов для количественного описания процессов турбулентного перемешивания.