Особенности климата карского моря
Карское море омывает северные берега России, расположено между островами Новая Земля, Земля Франца-Иосифа и архипелагом Северная Земля. Море сравнительно неглубокое: преобладающая глубина 30-100, максимальная — 600 м. Площадь водной акватории составляет 880 тыс. км2. Карское море — одно из самых холодных морей России. Температура воды выше 0 градусов (до 6°С) поднимается только вблизи устьев впадающих рек, поэтому большую часть года море покрыто льдом. Для Карского моря характерно наличие множества островов. Наиболее крупные морские заливы — Обская губа и Енисейский залив. Реки Обь и Енисей, впадающие в море, в среднемноголетнем плане приносят 988 км3 пресных вод. Море богато рыбой: здесь обитают такие ценные ее виды, как омуль, муксун, нельма.
Особенности климата Карского моря обусловлены несколькими факторами, главными из которых являются географическое положение моря, атмосферная циркуляция и подстилающая поверхность [1]. Карское море расположено к северу от полярного круга и находится под непосредственным влиянием холодного Северного Ледовитого океана с севера и огромного азиатского материка с юга. Важную роль в формировании климата Карского моря играют циркуляция атмосферы и связанное с ней сезонное распределение барических полей. Зимой, с ноября по март, над северо-восточной частью азиатского материка располагается устойчивая область повышенного давления (сибирский антициклон), а над южной частью Карского моря с юго-запада на северо-восток простирается ложбина пониженного давления (восточная ложбина исландского минимума). С ложбиной связаны основные траектории циклонов, проходящих над акваторией Карского моря. Прохождение циклонов (до 5 за месяц) обычно сопровождается резким изменением погоды — повышением температуры воздуха, увеличением облачности, усилением ветра и т.д.
Большую часть года Карское море покрыто льдом. Сплошной ледяной покров несколько сглаживает климатические контрасты между отдельными его районами. Лед затрудняет теплообмен между океаном и атмосферой, но полностью не исключает его, поэтому климат Карского моря зимой несколько теплее, чем климат прилегающих районов суши.
Теплые воды Баренцева моря проникают в Карское море через узкие южные проливы (Югорский Шар, Карские ворота), а также огибая с севера Новую Землю и заметно смягчают климат в западной части моря. Кроме того, летом, и в частности, осенью отепляющее воздействие оказывают реки Обь и Енисей, выносящие в море огромное количество теплой воды.
Ветровой режим над Карским морем имеет довольно четко выраженный муссонный характер [1]. Зимой, когда над северо-восточной частью Азиатского материка располагается сибирский антициклон, а над южной частью Карского моря восточная ложбина исландского минимума, преобладающий воздушный поток направлен с суши на море. В соответствии с этим над Карским морем в зимний период преобладают ветры с южной составляющей, причем в юго-западной части моря это в основном юго-западные ветры, в южной части — южные, а в северной и северо-восточной — южные и юго-восточные. Летом характер барического поля меняется на противоположный c преобладанием ветров, в основном северных и северо-западных.
Средние скорости ветра над акваторией Карского моря от сезона к сезону меняются незначительно, годовая амплитуда обычно не превышает 1-3 м/с. Наибольшие средние скорости ветра (7-8 м/с) отмечаются осенью и зимой (рисунок 1), что объясняется усилением циклонической деятельности в этот период. Уменьшение скоростей ветра до 5-6 м/с отмечается в летний период.
На распределении скоростей ветра в значительной степени сказывается искажающее влияние рельефа, благодаря которому во все сезоны года отмечается усиление ветра в проливах, а также в Енисейском заливе, Байдарацкой, Обской губах и вблизи гористых мысов.
Рисунок 1 — Повторяемость скоростей ветра на акватории Карского моря по месяцам и за год в табличном и графическом виде (многолетний январь)
Особенности географического положения Карского моря и атмосферной циркуляции над ним создают заметные различия в режиме температуры воздуха над различными частями акватории. Средняя годовая температура воздуха над юго-западной частью моря на 6-7°С выше, чем над северо-восточной. В юго-западной части моря более четко проявляются черты морского климата: наиболее высокие и наиболее низкие температуры воздуха здесь отмечаются не в центральные зимние и летние месяцы, а на 1-2 месяца позже. Самыми холодными месяцами являются февраль — март, а самым теплым — август. В северо-восточной части моря самый теплый месяц — июль, а температуры января и февраля очень мало различаются. Годовая амплитуда составляет в юго-западной части 24-29°С, в северо-восточной около 30°С, а в Обь-Енисейском районе 34-38°С. Зимой часто отмечаются резкие перепады температуры воздуха. В один из центральных зимних месяцев почти ежегодно наблюдается повышение температуры воздуха по сравнению с соседними месяцами, связанное с усилением адвекции тепла из Северной Атлантики. В летний период температура воздуха над Карским морем тесно связана с его ледовитостью и характером морских течений. На температурный режим большое влияние оказывают направление и скорость ветра. Зимой наиболее низкие температуры воздуха над Карским морем отмечаются при северных, северо-восточных и восточных ветрах. В материалах ЭРСП приводятся результаты расчета повторяемости температуры воздуха по месяцам и за год (рисунок 2).
Рисунок 2 — Повторяемость температуры воздуха над Карским морем по месяцам и за год (таблица) и в графическом виде (февраль)
В зимний период температура воды Карского моря близка к температуре замерзания (около -1,8°С). Вода в мелководных районах от поверхности до дна имеет почти одинаковую температуру. Однако в глубоководных желобах Св.Анны и Воронина, куда из Арктического бассейна проникают теплые атлантические воды, на глубинах 150 — 200 м наблюдаются температуры 1,5 и 2,5°С. Поверхностные воды летом сильно распреснены речным стоком и таянием льдов. В течение всего лета температура воды в зоне дрейфующих льдов лишь немного выше точки замерзания. Освободившиеся от льда воды Карского моря прогреваются до 6°С в юго-западной части и до 2°С в северной. Толщина прогретого слоя вод достигает 60 — 70 м в юго-западной части Карского моря и 10 -15 м в восточной.
Температура поверхностных вод Карского моря подвержена заметным сезонным колебаниям и имеет четко выраженный годовой ход (рисунок 3). Средняя температура воды на поверхности изменяется от -1.5°С в холодный период года до 5°С в летние месяцы.
Рисунок 3 — Годовой ход средних и экстремальных значений температуры воды на поверхности Карского моря
Режим солености вод Карского моря, возрастающей с глубиной (особенно резко в слое 0-30 м), в течение года заметно меняется. В осенне-зимний период соленость поверхностных вод в среднем варьирует в пределах 25-30 промилле в открытой части моря и 15-20 промилле у побережий. В летний период за счет таяния льдов и речного стока на поверхности моря у побережий она понижается до 5-10 промилле (рисунок 4). Наибольшую повторяемость за год по всей толще вод имеет соленость в пределах 30-35 промилле (27%), наименьшую (9.7%) — в градации 5-19 промилле.
Рисунок 4 — Распределение солености поверхностных вод Карского моря (июль)
Уровень моря, наблюдаемый на сети прибрежных материковых и островных ГМС Карского моря, подвержен периодическим (под действием приливных волн) и случайным колебаниям, связанным, в основном, с режимом ветров. Вместе с тем, на графиках многолетнего хода уровня за период более 25 лет прослеживается тенденция к его повышению на нескольких материковых станциях приблизительно на 10 см (рисунок 5), что, вероятно, связано с таянием арктических льдов.
Волновой режим Карского моря определяется особенностями его ветрового режима. В целом по акватории за год наибольшую повторяемость (43 %) имеют волны высотой до 0.5 м при максимальном их развитии у побережья до 2 м и до высот более 5 м в открытой части моря (рисунок 6).
Рисунок 5 — График многолетнего хода уровня моря на ГМС Амдерма
Рисунок 6 — Повторяемость высот волн по градациям в целом по акватории за многолетний год
Источник
КА́РСКОЕ МО́РЕ
В книжной версии
Том 13. Москва, 2009, стр. 223
Скопировать библиографическую ссылку:
КА́РСКОЕ МО́РЕ, окраинное море Северного Ледовитого ок., между берегами Сев. Евразии, островными архипелагами Новая Земля, Земля Франца-Иосифа и Северная Земля. Омывает берега России. На севере широко открыто к Арктическому бассейну, здесь границы моря проведены от мыса Желания (архипелаг Новая Земля) к мысу Кользат (о. Греэм-Белл в архипелаге Земля Франца-Иосифа) и далее к мысу Арктический (о. Комсомолец в архипелаге Сев. Земля). Водные границы на юго-западе проходят по зап. границам проливов Карские Ворота и Югорский Шар, на северо-востоке – по вост. границам проливов Красной Армии, Шокальского (Сев. Земля) и Вилькицкого. На западе граничит с Баренцевым м., на востоке с м. Лаптевых, на севере с Арктическим бассейном Сев. Ледовитого ок. Пл. 883 тыс. км 2 , объём 98 тыс. км 3 . Наибольшая глубина 620 м.
Источник
Климат Карского моря
Климат Карского моря — холодный, полярный. Зима в Карском море продолжительная и холодная. Температура воздуха ниже 0 °С сохраняется на севере 9–10 месяцев, на юге 7–8 месяцев. Средняя температура воздуха в январе –20, –28 °С (минимальная наблюденная температура на метеостанции м. Стерлигова –48,3 °С), в июле 1–6 °С (максимальная до 25 °С там же).
Климатические характеристики Карского моря определяются взаимодействием трех основных центров — Сибирским антициклоном, Полярным барическим максимумом и Исландским минимумом. Зимой, когда формируется Сибирский антициклон и усиливается Полярный максимум, в южной части моря преобладают ветры южных направлений, на северо-востоке отмечаются также ветры северных румбов. Весной Сибирский максимум разрушается, не проявляется влияние Исландского минимума, значительно ослабевает и смещается к северу Полярный максимум. В этих условиях циклоническая деятельность развивается слабо, дуют неустойчивые ветры небольшой силы. Часты и штормовые дни. Наибольшее количество штормов приходится на западную часть моря. Летом над морем формируется область повышенного давления, что приводит к преобладанию ветров северных румбов на большей части акватории. В целом погода отличается неустойчивостью и резкими изменениями температуры.
Радиационный баланс — разность между поглощенной суммарной радиацией и эффективным излучением земной поверхности. Расположение Карского моря в высоких широтах определяет специфику радиационного баланса. Севернее Новой Земли суммарная радиация составляет менее 5 ккал/см2. Это обусловлено практически постоянным (за исключениям августа–сентября) наличием льда на поверхности моря. Также менее 5 ккал/см2 получает акватория вдоль восточного побережья Новой Земли. Наконец, менее 5 ккал/см2 поступает в прибрежную зону п-ова Таймыр вплоть до акватории вблизи о. Большевик арх. Северная Земля. До 10 ккал/см2 приходится на поверхность моря в относительно узкой полосе от пролива Карские Ворота до северной оконечности о. Октябрьской Революции арх. Северная Земля. Более 10 ккал/см2 приходится на поверхность моря от северной части Байдарацкой губы и вдоль западного берега п-ова Ямал до южной части о. Октябрьской Революции, а также на северную и центральную области самого Ямала. Свыше 15 ккал/см2 поступает на южную часть Ямала, а также центральную акваторию Обской и Тазовской губ. Южнее 67 °с.ш. поступление радиации составляет более 20 ккал/см2. Таким образом, поступление радиации на поверхность акватории Карского моря и прилегающей суши имеет четко выраженное зональное распределение. Радиационный баланс по всей акватории моря положительный от почти нулевых отметок на северных границах до 0,9 ккал/см2 в южных районах моря.
Фотосинтетически активная радиация за год (ФАР). Одной из важнейших метеорологических характеристик, оказывающих прямое воздействие на величины биогенной фиксации CO?, является величина фотосинтетически активной радиации (ФАР). ФАР — часть доходящей до биоценозов солнечной радиации в диапазоне от 400 до 700 нм, используемая растениями для фотосинтеза. К сожалению, регистрация ФАР не входит в перечень стандартных наблюдений на метеостанциях. На карте-схеме отражены восстановленные средние многолетние месячные значения потока ФАР (1984–1998) у поверхности моря с учетом облачности по верифицированной модели обработки спутниковых данных (IGCE). Максимальные значения ФАР (более 43 Вт/м?) приходятся на северную, центральную и юго-западную части Карского моря, а также на южную акваторию Обской губы. Минимальное значение ФАР отмечается на акватории около о. Большевик Северной Земли. Промежуточные значения в диапазоне 39–41 Вт/м? отмечаются вблизи о. Большевик, у восточного побережья Новой Земли, а также в устье Обской губы и на взморье Енисейского залива (см. карту в п. 1.2, блок 2).
Несмотря на то что максимальные значения ФАР приурочены к центральной и южной части акватории Карского моря, распределение продуктивности фитопланктона (гл. 3) имеет более сложный характер. По-видимому, такое распределение основано на воздействии вод разного генезиса на верхний деятельный слой моря. Так, для центральной части моря характерно взаимодействие с материковым стоком, богатым биогенными элементами, дающими кормовую базу для развития фитопланктона. Отрыв этой области от приустьевых зон Обской губы и Енисейского залива связан, скорее всего, с системой фронтальных зон, и именно на дальней их границе создаются особые условия для развития морской поверхностной экосистемы. А северная и юго-западная акватория Карского моря находится под воздействием адвективных потоков из Баренцева моря. Достоверно известно, что воды Баренцева моря богаты не только промысловыми ресурсами, но и необходимыми для развития фитоценозов в верхнем деятельном слое моря биогенными элементами.
Продолжительность безморозного периода — период года от средней даты последнего весеннего заморозка до средней даты первого осеннего заморозка. Зимой среднемесячная температура воздуха в Карском море на м. Челюскина составляет –29 °С, на м. Желания –20 °С, минимальные значения при этом опускаются до –(45–50) °С. Западные циклоны иногда приносят относительно теплый воздух в юго-западные районы моря, что приводит к небольшому повышению в них зимних температур. Явления боры и затоки теплого воздуха в целом создают неустойчивую зимнюю погоду в западной части моря с несильными ветрами переменных направлений. В северных районах погода устойчиво сохраняется ясной и холодной.
Летом над морем дуют неустойчивые ветры со скоростью 5–6 м/с, температура воздуха повышается и в мае достигает –(7–8) °С. В июле-августе наблюдаются самые высокие температуры воздуха над морем, достигающие в среднем 5–6 °С в западной части моря и 1–2 °С на востоке и северо-востоке. На побережьях в некоторые дни температура может локально подниматься до 15–18 °С. В то же время летом над Карским морем в любой день может выпасть снег.
Безморозный период наблюдается на Северном острове арх. Новая Земля, на п-ове Таймыр, а также в северной части п-ова Ямал менее 45 дней в году. Здесь же, кроме Ямала, отмечены области с неустойчивым безморозным периодом. От 45 до 60 суток в году безморозный период отмечается в юго-западной части моря и над Обь-Енисейским взморьем.
На суше безморозный период характерен для Полярного Урала и п-ова Ямал (кроме северной области). Более 60 и до 75 суток безморозный период наблюдается над акваторией Обско-Тазовской губы, южной части Енисейского залива и над территорией, прилегающей к Гыданскому полуострову.
Средняя многолетняя сумма активных температур является суммой температур воздуха за весь период, когда средняя суточная температура достигает 10 °С. Данный порог отмечает в Арктике определенные климатические условия, благоприятные для активных биологических процессов. Северная и центральная часть Карского моря находятся в зоне, где не наблюдается ярко выраженный период со средней суточной температурой воздуха выше 5 °С. Кроме того, вся акватория Карского моря и широкая область материка вдоль береговой линии находится в области, где нет устойчивого периода со средней суточной температурой воздуха выше 10 °С. Такие климатические условия устанавливаются над акваторией моря не ранее 21 июля. Лишь в самой южной области Байдарацкой губы средняя температура воздуха 1 июля становится выше 10 °С, а немного севернее — после 11 июля. Над северной и центральной акваторией Обской губы температура выше 10 °С устанавливается во 2-й декаде июля, тогда как над южной акваторией — в последней декаде июня.
Ветровой режим. Ветровая обстановка над Карским морем характеризуется большой межгодовой изменчивостью. Так, в некоторые зимы преимущественным ветром являлся северо-восточный, а иногда в летний сезон господствует западный воздушный перенос, вызывая ветровое волнение на поверхности воды (рис. 1.2.1).
Средние значения скорости ветра над Карским морем меняются незначительно от сезона к сезону, и годовая амплитуда не превышает 1–3 м/с. Наибольшие средние значения, связанные с повышенной циклонической активностью в этот период (8 м/с), наблюдаются осенью и зимой. Летом скорость ветра падает до 5 м/с. Скорость ветра зависит от его направления: обычно наиболее сильные ветра имеют западное направление. В прибрежном районе южной части моря наибольшие скорости наблюдаются у ветров южного направления. В юго-западной части умеренные ветры (6–8 м/с) имеют наибольшую повторяемость. Штормовые ветра (скорость больше 15 м/с) западных, юго-западных и южных направлений чаще всего (более 8–9 дней в месяц) наблюдаются в холодный период и сопровождаются повышением температуры и метелями (рис. 1.2.1). Летом повторяемость штормовых ветров со скоростями более 16 м/с составляет 4%. Главным образом они связаны с ветрами северного и северо-восточного направления и сопровождаются понижением температуры. У берегов Новой Земли нередко образуется местный ураганный ветер — новоземельская бора, обычно продолжающийся несколько часов, но зимой может длиться до 2–3 суток. В табл. 1.2.1 представлены данные по максимальному числу дней с сильным (более 15 м/с) ветром для трех районов Карского моря. В целом акватория характеризуется высокой повторяемостью слабых ветров со скоростью не превышающей 5 м/с. Летом их повторяемость достигает 50%.
Облачность, влажность, годовое количество осадков. Средний многолетний режим облачности формируется под влиянием циркуляционных процессов, определяющих направление воздушных масс и их влагосодержание, а также под воздействием подстилающей поверхности. Условия облачности Карского моря характеризуются хорошо выраженными годовыми колебаниями с максимальными значениями в летний период и минимальными в зимний.
Средняя облачность в январе составляет 50–60%, а с июня по октябрь возрастает до 80–90%. С декабря по март в северо-восточной части моря наблюдаются в среднем 5–8 ясных дней, а в юго-восточной — 3–5. В летний период в среднем за месяц наблюдается всего 1–3 ясных дня. Повторяемость дней с пасмурным небом в навигационный период составляет 80–90%. В табл. 1.2.2 приведены данные средних и максимальных чисел дней с туманами.
Относительная влажность воздуха, характеризующая степень насыщения воздуха водяным паром, над Карским морем высока в течение всего года, но наибольших значений (85–95%) она достигает в летнее время. С большой влажностью связана высокая частота выпадения осадков во все сезоны, однако годовая величина осадков невелика и составляет от 250 мм в северной части моря до 400 мм в юго-западной. Структура осадков меняется от сезона к сезону: в зимние месяцы осадки выпадают в твердом виде, в летний период с вероятностью 12% — в жидком.
Температурный режим. Особенности географического расположения Карского моря и атмосферная циркуляция над ним создают отчетливые различия в температурном режиме над разными частями моря. Средняя годовая температура над юго-западной частью на 5–7 °С выше, чем над северо-восточной. Самый холодный месяц в юго-западной части — февраль, самый теплый — август. В северо-восточной части моря самый теплый месяц — июль. Средняя температура января в юго-западной части моря составляет –21 °С и –28,4 °С в восточной. В июле температура воздуха практически над всей акваторией Карского моря выше 0 °С, и лишь на севере летом наблюдаются минусовые значения.
Средние значения температуры опускаются ниже 0 °С в северной части моря во второй декаде августа, а в юго-западной части — в конце сентября–начале октября. Такой поздний переход к минусовым температурам связан не только с адвекцией теплого воздуха в циклонах, но и с тепловым эффектом водных масс, приходящих в Карское море из Баренцева.
Источник