Климат северного ледовитого океана
Северный Ледовитый океан находится в полярном поясе, что и определяет его климатические условия. Существование огромных масс льда (в центральной части Арктического бассейна ледяной покров сохраняется в течение года) еще более усиливает суровость климата, обусловленную особенностями солнечной радиации в пределах полярного пояса.
В течение всего года над Северным Ледовитым океаном происходит антициклонический процесс и развивается циклоническая деятельность. В нижних слоях атмосферы полярный антициклон хорошо выражен только зимой. Летом он значительно слабее, причем в июле его центр смещается к Берингову проливу, а в августе вновь сдвигается к западу. Циклоническая деятельность, наоборот, интенсивна летом. Вследствие этого сезонный ход атмосферного давления над Северным Ледовитым океаном выражен отчетливо. Зимними месяцами являются ноябрь—апрель, летними — июнь—август. Помимо циклонов, зарождающихся над Северным Ледовитым океаном, сюда часто, особенно осенью, приходят циклоны извне, которые проникают в область океана со всех направлений, а преимущественно с Баренцева моря.
В связи с циклонической деятельностью ветровой режим над Северным Ледовитым океаном непостоянен, но сильные ветры (более 15 м/с) бывают редко. Средняя скорость ветра колеблется в пределах 4—6 м/с. В прибрежных районах заметно выражен сезонный ход направления ветра. Его скорость и число дней со штормами, вызываемыми главным образом циклонами атлантического или тихоокеанского происхождения, здесь значительно возрастают, особенно зимой.
Гренландский антициклон, весьма устойчивый в течение всего года, также влияет на местную атмосферную циркуляцию, способствуя образованию ветров, по своему направлению усиливающих стоковый эффект сброса вод из Северного Ледовитого в Атлантический океан.
Средняя температура воздуха в зимние месяцы в различных районах Северного Ледовитого океана колеблется от + 3 до — 40 “С, в летние — от 0 до + 10 °С.
Облачность, особенно низкая, имеет выраженный годовой ход. Летом вероятность низкой облачности достигает 90—95, зимой 40—50 %. Более длительные прояснения бывают зимой.
Весьма характерен для летней погоды туман. В некоторые месяцы он наблюдается ежедневно, продолжаясь иногда 4—5 суток.
Атмосферные осадки выпадают главным образом в виде снега, в виде дождя редко, только в летние месяцы и чаще всего со снегом. Количество осадков в Арктическом бассейне 75—250 мм в год, в Северо-Европейском бассейне несколько больше.
Высота снежного покрова небольшая, причем его распределение крайне неравномерное. Летом снег на льдах Северного Ледовитого океана сильно тает, в отдельные годы — почти полностью.
Климат центральных районов океана более мягкий (морской) по сравнению с климатом окраинных районов, прилегающих к берегам Азии и Северной Америки. В океан постоянно поступают теплые воды Атлантического океана, которые и являются мощным возбудителем атмосферных процессов над обширной акваторией Северного Ледовитого океана. Отепляющее влияние атлантических вод путем атмосферной циркуляции сказывается значительно больше, чем путем непосредственного переноса тепла и отдачи его холодным арктическим водам.
В зимние месяцы воды Северного Ледовитого океана, обладающие запасом тепловой энергии, постоянно пополняемой водами из Атлантики, согревают атмосферу, отдают непосредственно и через ледяной покров свое тепло холодному арктическому воздуху. В результате над Арктическим бассейном температура воздуха ниже -40° С опускается реже по сравнению с соседней сушей, расположенной в более низких широтах: в районе Верхоянска — Оймякона — до — 67 °С и около 64° с. ш. до — 70 °С.
Гидрологический режим. Составными элементами водного баланса Северного Ледовитого океана являются воды, поступающие из Атлантического и Тихого океанов, воды материкового стока и атмосферные осадки.
В районе океана наблюдается сложное взаимодействие атмосферных и гидрологических процессов: теплая атлантическая вода, входящая в Арктику, отдает атмосфере огромное количество тепловой энергии и тем самым усиливает ее циклоническую активность. В свою очередь, циклоническая активность увеличивает поступление теплого воздуха на север и таяние льдов.
Наиболее важной причиной, определяющей динамическое состояние вод Северного Ледовитого океана (водообмен, течения), является преобладающее высокое атмосферное давление над Гренландией и азиатской частью Арктики.
Течения. Возбуждаемые высоким атмосферным давлением, сильные восточные ветры, дующие вдоль окраины европейско-азиатской части Арктического бассейна, и северные, действующие у восточных берегов Гренландии, вызывают дрейф ледяных полей и поверхностных вод Арктического бассейна. При этом в котловине Бофорта возникает антициклоническая циркуляция, в котловине Нансена к северу от Гренландии — антициклоническая, а к северо-востоку от островов Северной Земли — циклоническая. Две циркуляции в котловине Нансена способствуют образованию мощного Восточно-Гренландского течения.
Уходящие из Северного Ледовитого океана воды восполняются главным образом водами Северо-Атлантического течения, вносящего ежегодно около 145 ООО км3 воды, и поступающей через Берингов пролив тихоокеанской воды в количестве около 400 000—440 000 км3. Тихоокеанские воды в Северном Ледовитом океане не образуют самостоятельного потока. Поступление воды из Атлантического океана порождает теплое промежуточное компенсационное течение на глубине от 100—250 до 800—900 м.
Входящая из Атлантики в Северный Ледовитый океан теплая (+5 —I- 12 °С), соленая (35,0—35,6 %о) вода продвигается на север через Норвежское море под названием Норвежского течения. От него в Норвежском и Гренландском морях отделяется несколько небольших ветвей, которые перемешиваются с Восточно-Гренландским течением. При этом в Атлантический океан возвращается около 45 000 км3 воды в год. У мыса Нордкап Норвежское течение разделяется на две крупные ветви. Одна под названием Нордкапского течения уходит вдоль Норвежского и Мурманского берегов на восток, другая — Шпицбергенское течение — идет на север вдоль западных берегов Шпицбергена. Войдя в Арктический бассейн, Шпицбергенское течение вследствие большой плотности его вод погружается на глубину от 100 до 900 м и движется на восток, примыкая к материковому склону. Это течение обходит весь Северный Ледовитый океан, заполняя и его центральную часть, где теплый промежуточный слой имеет мощность около 600 м и лежит между 200 и 300 м. По направлению к востоку мощность его уменьшается, а температура понижается.
Таким образом, теплые атлантические воды занимают огромные пространства Северного Ледовитого океана. Скорость их распространения севернее Шпицбергена около 9— 10 км/сут, к востоку она уменьшается и уже на меридиане Северной Земли составляет не более 0,7—0,8 км/сут.
В результате взаимодействия атмосферных и гидрологических процессов создается постоянное выносное течение поверхностных вод от берегов Восточной Сибири и Аляски к Северному полюсу и дальше, к проливу между Гренландией и Шпицбергеном — Трансарктическое течение. В Гренландском море оно переходит в Восточно-Гренландское.
От Трансарктического течения ответвляются струи в проливы западнее Гренландии и между островами Канадского Арктического архипелага. Очень небольшой поток идет вдоль берега Чукотки на юго-восток и зимой при северных ветрах выходит в Берингово море. Российские и американские научные станции, работающие на льдах Арктического бассейна, дрейфуют к проливу между Гренландией и Шпицбергеном — либо (реже всего) попадают в круговорот и иногда возвращаются в начальный пункт дрейфа. Время полной циркуляции в круговороте около пяти лет.
В Северном Ледовитом океане сформирована следующая вертикальная структура вод.
1. Верхняя арктическая водная масса, соответствующая верхнему слою мощностью от поверхности до глубины 100— 250 м. Температура ее в течение всего года от — 1 до — 1,75 °С. Соленость составляет от 30—34 %о на поверхности до 34,6 %о на глубине 150—250 м.
2. Атлантическая водная масса, соответствующая промежуточному слою на глубине от 100—250 до 600—900 м с температурой от 0 до + 10 °С, а севернее и северо-западнее Шпицбергена до + 5 °С и соленостью 34,7—34,9 %о.
3. Глубинная арктическая водная масса, расположенная отглубин 600—900 м до дна. Ее температура от — 0,5 °С в котловинеБофорта до — 0,85 °С в котловине Нансена. Соленость равна 34,9—34,96 %о.
4. Прибрежная водная масса, образующаяся в результате перемешивания верхней арктической водной массы с материковым стоком, лежит в прибрежной зоне почти на всем протяжении Арктического бассейна. Ее температура в течение года колеблется в широких пределах — от + 11,5 0 С зимой до + 8,0 °С летом. Соленость составляет менее 25 %о.
Приливы. Приливы в Северном Ледовитом океане вызываются распространением приливной волны, входящей из Атлантического океана. Около берегов формируются главным образом неправильные полусуточные приливы с преобладающей амплитудой не более 1 м. Наибольшую высоту они имеют на побережьях Белого и Баренцева морей. Так, в Мурманске высота приливной волны достигает 4, Мезенской губе Белого моря — 9 м.
Ледяной покров. Одной из характерных особенностей гидрологического режима Северного Ледовитого океана является сохраняющийся в течение всего года ледяной покров, который занимает летом около 1/2, зимой около 2/3 поверхности океана.
Здесь выделяются три типа льдов: 1) арктический пак — многолетний лед, спаянный в огромные поля, недоступный для ледоколов. Его толщина при ровных полях составляет 3—4, при торосистых — 20-25 м и более; 2) дрейфующий однолетний лед, весьма различный по толщине (0,8— 1,8 м) и размерам ледяных полей; 3) береговой припай — неподвижный лед прибрежной зоны разной ширины.
В Северном Ледовитом океане встречаются айсберги, которые отрываются от ледников Земли Франца-Иосифа, Гренландии, Северной Земли и Канадского Арктического архипелага. Особые ледяные образования с выровненной волнистой поверхностью получили название ледяных островов.
В центральной части Северного Ледовитого океана преобладает дрейф льдов с востока на запад (в Арктическом бассейне со скоростью 2,5—3,5, Северо-Европейском бассейне 40 км/сут). В океане имеется несколько дрейфующих ледовых массивов с относительно устойчивым местонахождением — Карский, Северный, Новоземельский, Таймырский, Айонский (у о. Врангеля) и др. Они формируются под влиянием течений, ветров и конфигурации береговой линии. Эти массивы очень затрудняют мореплавание.
Источник
Климатические особенности и условия Северного Ледовитого океана
На многие характеристики водного объекта влияют не только его размер, но и расположение. Климат Северного Ледовитого океана обусловлен его нахождением за полярным кругом. Северные широты определяют среднюю температуру, содержание соли, а также динамику движения вод.
Климатические особенности Северного Ледовитого океана
В первую очередь на гидрологический режим водоема влияет множество центров действия атмосферы. Они располагаются не только над океаном, но и на его берегах, при этом активно взаимодействуя между собой.
Например, в Арктическом бассейне есть сразу 4 точки концентрации пониженного давления, где образуются циклоны. Области повышенного давления атмосферы в свою очередь образуются в Азии и Америке. Показатели в этой стороне достигают пика в период с сентября по март.
Еще один барический центр максимума находится над ледяным Гренландским куполом. Зимой активность набирает Исландский минимум, который по значению можно сравнить с Алеутским.
По северо-восточному направлению на климат океана влияет Исландско-Карская ложбина, которая к началу зимы перемещается к Восточно-Сибирскому морю.
Наиболее активно циклоны движутся вдоль арктического фронта, который находится по осям концентрации атмосферного давления. Кроме того, его влияние распространяется на Чукотское море, реже — на Центральную Арктику, где он поддерживает ледники Канадского архипелага с западной стороны.
Ближе к береговой части материков и около Гренландии чаще наблюдаются муссонные ветры.
Температура воздуха и осадки
Самое яркое проявление климата Арктического бассейна начинается в период полярной ночи, которая может длиться от 5-10 дней до 6 месяцев на территории Северного полюса.
В это время вода почти не нагревается от солнца, из-за чего происходит адвективное появление радиации. С наступлением полярной ночи понижается температура всего океана. В среднем показатели падают до -30°C и ниже. Кроме того, из-за излучения происходит выхолаживание верхних слоев арктических вод.
На протяжении полярного дня тепла вырабатывается больше, но почти все оно уходит в ледники и снега. Из-за этого температура поверхности бассейна не поднимается выше 0°C.
Однако это не означает, что солнечные лучи недостаточно прогревают воды. Холод обусловлен их химическим составом и цветом. Например, если бы океан был черного цвета и впитывал больше радиации, то все ледники растаяли бы меньше чем за неделю.
Климат Северного Ледовитого океана можно кратко описать как суровый.
Он имеет несколько особенностей:
- В любое время года здесь часто бывают метели.
- Осадки при этом незначительные: не более 200 мм в год. Большая часть из них образует иней, т.к. влажность воздуха над бассейном всегда выше 70%.
- На поверхности воды постоянно находятся льдины, которые не тают даже летом.
- Часто над водой можно наблюдать густой туман.
- Среднегодовая температура — 0°С. В центральной части положительные значения не бывают почти никогда. Минимальный показатель достигает -50°C.
- Ветровой режим нестабилен. Летом порывы могут достигать 9 баллов. Зимой чаще всего они держатся в пределах 4-6. Средняя скорость — 4-9 м/с.
- Переход от полярной ночи к дню характеризуется большими колебаниями температур, однако при этом не бывает сильной облачности или ветров.
Физико-химические свойства вод океана
Температура поверхности водоема летом и зимой различается незначительно. В среднем со сменой сезона она повышается на 0,1-0,2°C. Причина тому — ледники, которые впитывают в себя большую часть тепла.
Положительные показатели температуры можно наблюдать только на поверхности воды, которая удалена от ледников минимум на 1 см.
Ближе к Атлантическому океану бассейн прогревается сильнее. В датском проливе вода попадает в южно-норвежский циклон, из-за чего средняя температура повышается до +10-14°C.
Сезонные изменения незначительны. В редких случаях поверхность может нагреваться до +5°C. Ближе к полюсу отдача тепла повышается. Это обусловлено большой контактирующей с атмосферой площадью, имеющей отрицательные показатели температуры.
.jpg)
Ледяной покров
Большая часть бассейна всегда покрыта льдом. Он сохраняется более чем на половине поверхности воды. Это является отличительной чертой океана.
Большинство ледников многолетние. Они имеют толщину от 3 м. Припай увеличивается зимой и достигает ширины в 700 км. Его можно увидеть около континентальных берегов.
Общий объем льдов равен примерно 10 млн км³. Вместе они образуют линзу, которая в центре имеет толщину до 5 м и уменьшается к краям до 1,5 м. Небольшие массы можно наблюдать около Гренландии. Здесь же бывают неподвижные льды. Они не дрейфуют и плотно связаны с берегом.
Реже можно встретить гигантские поля, которые в поперечном разрезе достигают 10 км и более. Они находятся на одном месте и не изменяются в течение года.
Всего существует 5 таких массивов:
Крупные льды отличаются не только размером. Они создают проблемы в навигации кораблей. Например, в 1983 г. Айонский массив нарушил работу морского сообщения между Певеком и островом Врангеля.
Для многих северных поселений такие происшествия могут представлять большую опасность, т.к. в эти периоды в них невозможно доставить продовольствие и другие товары первой необходимости.
Не меньше проблем мореплавателям приносят молодые дрейфующие льды. Постепенно они тают или образуют вместе крупные полыньи, такие как Великая Сибирская. Она находится между островом Врангеля и архипелагом Шпицберген.
В океане можно встретить айсберги. Чаще всего они откалываются от ледяных массивов Гренландии и Канадского Арктического архипелага, реже — от Земли Франца-Иосифа.
В высоту айсберги могут доходить до 100 м, но чаще встречаются менее крупные экземпляры. В среднем они существуют минимум 2 года. Общий объем таких массивов достигает 600 км³.
Динамика вод океана
На поверхности бассейна есть кругооборот антициклона. К его образованию приводят постоянное столкновение повышенного и пониженного давлений, а также трение льда. Эта динамика наиболее ярко проявляется в Канадском секторе, где происходит трансполярный вынос вод через океан.
В Арктическом бассейне постоянно происходит испарение влаги, однако уровень вод не бывает ниже, чем в Атлантическом океане.
Стоковое течение наблюдается преимущественно около берегов Азии и Аляски, откуда оно движется в сторону Северного полюса. Полный цикл движения занимает чуть меньше 5 лет.
Кроме базового Северо-Атлантического течения, есть возвратное Атлантическое. Оно приносит теплые воды, которые протекают под поверхностью бассейна.
.png)
Соленость вод
Воды Арктического бассейна не отличаются повышенной соленостью. Они становятся преснее летом, когда температура воздуха повышается. Уже к началу августа уровень содержания соли снижается до 30-31%. Более высокие показатели можно наблюдать в Гренландском море — максимум 33%.
Другие водоемы, примыкающие к Северному Ледовитому океану, имеют соленость не более 10%. Значения увеличиваются только на глубине: так, водная масса, расположенная на глубине 200 м, имеет показатели до 33-34%.
Источник