Баренцево море

В годовом ходе адвекции тепла течениями  в слое 0-200 м достаточно хорошо прослеживается сезонная изменчивость. Максимум адвекции отмечается в зимний период (январь-март),, второй максимум наступает, как правило, в июле- сентябре. Максимальное значение адвективного теплообмена наблюдается весной (апрель-июнь), при этом в районе теплых течений адвекция в слое о-200 м положительна в течение года. Годовая амплитуда составляет 10-20МДж/м². Сезонная изменчивость в характере адвекции тепла течениями связана с режимом преобладающих западных ветров и с изменчивостью положения струй основных течений в Баренцевом море. Так, для Нордкапского и Мурманского течений отмечается значительный сектор изменчивости в направлении струи этих течений, достигающий в некоторых случаях 200°. Меньшая изменчивость характерна для струй Новоземельского и Канинского течений.

В холодную часть года и в целом  за год наибольшие значения адвекции отмечаются в западной части моря, к юго-востоку от арх. Шпицберген. К востоку значения адвекции уменьшаются  и затем несколько увеличиваются  у кромки льда вдоль арх. Новая Земля Максимальные годовые значения адвективного теплообмена на западе моря составляют 10-15 МДж/м², в центральной части моря 6-8МДж\м², в восточной части моря у кромки льда 10-13МДж/м². В целом для незамерзающей части Баренцева моря годовое значение адвекции составляет 8.1МДж/м². В теплую часть года адвективный теплообмен в западной части моря не превышает 10МДж/м²,в центральной части моря он становится отрицательным, т.е. происходит отток тепла.

Следует отметить, что вклад суммарного теплообмена поверхности моря с атмосферой и адвекции тепла течениями в изменение энтальпии слоя 0-200 м существенно зависит от сезона. В зимний период роль обоих факторов велика , однако роль результирующего потока тепла несколько выше, чем адвекции, и в этот период происходит общее понижение энтальпии. Вместе с тем в отдельные годы роль адвекции может быть настолько значительной, что температура поверхности воды на Кольском разрезе в январе и феврале бывает выше, чем в предшествующих ноябре и декабре. В осенний и летний периоды, когда результирующий поток тепла значительно уменьшается по абсолютному значению и становится положительным, происходит увеличение энтальпии. Однако роль адвекции в этом процессе несколько больше, чем результирующего потока тепла. В среднем для весенне-летнего периода адвекция в 1.5-2 раза превышает поток тепла В, хотя по сравнению с зимним периодом значение адвекции уменьшается в 2-3 раза. Осенью, когда резко возрастает поток тепла В, его вклад снова превышает вклад адвекции.

В целом можно отметить, что адвективная составляющая теплового баланса деятельного слоя Баренцева моря весьма существенна для его юго-западной части и не может не учитываться в остальных районах моря. Значительная пространственная и временная изменчивость адвекции также определяется непостоянством течений в море и зависит в конечном итоге от особенностей атмосферной циркуляции как над самим Баренцевым морем, так и за его пределами.

В табл.1 приведены годовые  значения рассмотренных выше элементов  теплового баланса моря.

Таблица.1. Годовые значения составляющих теплового баланса  поверхности для южной части  Баренцева моря.

Положительный баланс	Поступление тепла за год		Отрицательный баланс	Отдача тепла за год
	МДж/м2	%		МДж/м2	%
Поглощенная радиация	5.8	42	Турбулентный теплообмен	5.1	37
Адвекция тепла течениями	8.1	58	Затраты теплп на испарение	4.5	32
			Эффективное излучение	4.3	31
Всего поступает за год	13.9	100	Всего отдается за год	13.9	100

Поступление тепла за счет речного стока /4/ и расход тепла  за счет ледовых процессов / 5/ составляют менее 0.1% от общего поступления тепла за год и поэтому в тепловом балансе незамерзающей части моря могут не учитываться.

Представление о сезонной изменчивости составляющих теплового  баланса дает табл.2.

Таблица.2 Средние суточные значения составляющих теплового баланса поверхности южной (незамерзающей) части Баренцева моря, МДж/м²

Элемент	I –III	IV - VI	VII – IX	X – XII	год
Q	1.6	14.1	10.2	0.5	6.6
Вк	1.3	12.6	9.0	0.3	5.8
Еа	21.3	24.2	26.6	23.2	23.8
Еэф	6.0	3.8	2.6	4.7	4.3
R	-4.7	8.8	6.4	-4.3	1.5
Нт	10.9	2.3	0.4	6.9	5.1
LE	7.3	2.9	2.1	5.9	4.5
В	-22.9	3.6	4.0	-17.1	-8.1

Q - суммарная солнечная  радиация, В_к - поглощенная солнечная радиация, Е_а - тепловое излучение атмосферы, Е_эф - эффективное излучение поверхности моря, R - радиационный баланс, Н_т - турбулентный поток тепла, LE - затраты тепла на испарение, В - результирующий поток тепла на поверхности моря.

Данные табл.2 показывают, что годовой радиационный баланс положителен, т.к. поглощенная радиация летом превышает ее отток зимой. Отрицательные величины радиационного баланса в период полярной ночи целиком определяются эффективным излучением.

6. Гидрологический  режим

Гидрологический режим  Баренцева моря отличается большим  разнообразием и складывается в  результате циркуляции вод различного происхождения и с различными свойствами: 1. теплых вод, приходящих из северной части Атлантического океана; 2. теплых вод речного происхождения; 3. сравнительно холодных местных вод 4. холодных полярных вод.

В предыдущем разделе было показано, что термохалинные условия в Баренцевом море складываются под влиянием как адвекции тепла течениями, так и радиационных факторов. Отдельные элементы этого влияния обусловливают устойчивость климатических характеристик температуры и солености, другие (например, нестационарность течений и ледовых условий) формируют их пространственную и временную изменчивость.

Рассмотрим структуру полей  температуры и солености в  их годовом ходе, а также основные процессы, которые определяют их распределение.

6.1. Температура воды. В Баренцевом море температура воды в значительно большей мере, чем в других арктических морях определяет все процессы, связанные с плотностной структурой вод (конвекция, образование слоя скачка и др.). Кроме того, в Баренцевом море температура воды является основным показателем, характеризующим распространение теплых атлантических вод, которые в свою очередь, определяют ледовые условия и климат приатлантического сектора Арктики.

Термический режим Баренцева моря формируется под воздействием ряда процессов, из которых ведущими являются осенне - зимняя конвекция, выравнивающая температуру от поверхности до дна, и летний прогрев поверхностного слоя, обусловливающий возникновение сезонного термоклина.

Большой приток теплых атлантических  вод делает Баренцево море одним из самых теплых в Северном Ледовитом океане. Значительная часть моря от берегов до 75°с.ш. круглый год не замерзает и имеет положительные значения поверхностной температуры. Влияние адвекции тепла атлантических вод особенно заметно проявляется в юго-западной части моря и незначительно на юго-востоке из-за малых глубин в этом районе Вместе с тем именно это обстоятельство способствует более интенсивному радиационному прогреву данного региона летом и поэтому в июле-августе температура воды здесь достигает 8°С.

В поверхностном слое максимальная температура наблюдается в юго-западной части моря ( 9°С в июне-сентябре), минимальная (0°С) - у кромки льда. С  июля по октябрь область максимальных температур распространяется также  и на юго-восточную часть моря, положение изотерм становится близким к широтному (рис.2).

Рисунок 2. Среднемноголетняя  температура воды на поверхности  в летний и зимний периоды.

Сезонное изменение  температуры воды повсеместно невелико, на юго-западе и в северной части моря оно не превышает 5-6°С и только на юго-востоке достигает 10°С . В атлантической водной массе на крайнем юго-западе моря поверхностная температура воды зимой не опускается ниже 3°С и не превышает 6°С, летом она лежит в пределах от 7 до 13°С. В районах, где возможно появление льда, абсолютный минимум ограничен температурой замерзания ,равной -1.8°С. Летние максимальные температуры в поверхностном слое достигают в северо-западной части моря 4-7°С, на юго- востоке 15°С в открытой части моря и 20-23 в Печорской губе.

С глубиной колебания  температуры воды уменьшаются. В  юго- восточной части моря на горизонте 50 м они составляют около 2/3 от их величины на поверхности.

Распределение температуры  воды на нижележащих горизонтах отражает развитие в море процессов конвекции (зимой) и летнего прогрева. В летний период происходит формирование сезонного термоклина, которое начинается с перехода теплового баланса поверхности моря к положительным значениям и продолжается до августа-сентября, когда глубина слоя скачка достигает таких значений, при которых перемешивание в поверхностном слое уже не может заметно повлиять на условия в слое термоклина. На большей части акватории Баренцева моря толщина квазиоднородного слоя и глубина верхней границы термоклина к этому времени достигают 30 м, а наибольшие градиенты приходятся на слой 30-50 м.

На юго- западе моря максимальные градиенты  температуры воды не превышают 0.1°С/м, а на остальной его глубоководной  акватории достигают 0.2°С/м; в юго-восточной части моря и в прибрежных районах максимальные градиенты приходятся на слой 10-25 и 0-10 м и составляют 0.4°С/ м

В большой степени распределение  температуры в толще воды Баренцева  моря зависит от проникновения теплых атлантических вод, от зимнего охлаждения и от рельефа дна. Поэтому изменение температуры воды по вертикали происходит неодинаково.

В юго-западной части наиболее подверженной влиянию атлантических вод, температура  плавно и в небольших пределах понижается с глубиной, оставаясь положительной до самого дна. На северо-востоке моря зимой отрицательная температура распространяется до горизонта 100-200 м, глубже она повышается до +1°С. Летом поверхность моря имеет невысокую температуру, которая быстро понижается до 25-50 м, где сохраняются низкие значения температуры (-1.5°С), достигнутые при зимнем охлаждении. Ниже, в слое 50-100 м, не затронутом зимней вертикальной циркуляцией, температура повышена до -1°С. Таким образом, между 50 и 100 м наблюдается холодный промежуточный слой. В тех впадинах, куда не проникают теплые воды и происходит сильное выхолаживание, например Новоземельский желоб, Центральная котловина и т.д., температура воды однородна по всей толще зимой, а летом от небольших положительных значений на поверхности понижается до -1.75°С у дна.

Подводные возвышенности служат препятствиями  на пути движения атлантических вод, поэтому последние обтекают их. В  местах обтекания повышений низкие температуры поднимаются близко к поверхности воды. Кроме того, над возвышенностями и на их склонах вода охлаждается больше. В результате образуются характерные для банок Баренцева моря "шапки холодной воды".

В районе Центральной возвышенности  зимой температура воды одинаково  низкая от поверхности до дна. Летом  она понижается с глубиной и в слое 50-100 м имеет минимальные значения. Ниже температура снова повышается, но до самого дна остается отрицательной. Таким образом, и здесь имеется промежуточный слой холодной воды, но его не подстилают теплые атлантические воды. В юго-восточной части моря изменения температуры с глубиной имеют ярко выраженный сезонный ход.

Зимой температура всей толщи воды отрицательна. Весной верхний 10-12-метровый слой охватывается прогревом, ниже его температура резко понижается ко дну. Летом прогревание поверхностного слоя достигает наибольших величин, поэтому понижение температуры  между горизонтами 10 и 25 м происходит резким скачком. Осенью охлаждение выравнивает температуру по всему слою, которая к зиме становится почти однородной по вертикали.

На рис.4 представлены вертикальные профили температуры воды в четырех  районах (западном, северном, приновоземельском и северо-восточном рис. 3), характеризующие период формирования и разрушеня термоклина (май-ноябрь). Из них видно, что несмотря на значительные различия гидрологического режима районов, для них характерен ряд общих закономерностей, в частности, запаздывание годового максимума температуры воды по мере увеличения глубины и замедленное падение температуры осенью по сравнению с весенним ростом. В реальных условиях эти обобщенные профили распределения температуры воды осложняются существованием суточного и синоптического термоклинов, неравномерностью адвекции тепла, внутренними волнами, влиянием речного стока и таянием льда. Например, в юго-восточной части моря в июле на горизонте 10 и 20 м наблюдается значительное понижение температуры воды, связанное с тем, что в июне-июле этому району свойственна сильно выраженная плотностная стратификация, обусловленная поступлением большого объема речных вод.

Рисунок 3. Схема квадратов  для которых строились вертикальные профиили

Номер кв.	Зимний период	Летний период
1
2
3
4
5