Баренцево море

 
1. Введение

2. Границы и берега моря

3. Рельеф дна

4 .Климат

5. Тепловой баланс

6. Гидрологический режим

6.1. Температура воды

6.2. Соленость и водообмен

6.3. Плотность и конвективное перемешивание

6.4. Водные массы

6.5. Уровень моря, приливы

6.6. Течения

6.7. Ледяной покров

7. Список использованной литературы

1. Введение

Баренцево море занимает самое западное положение среди  арктических морей, омывающих берега России. Расположенное между северным берегом Европы и островами Вайгач, Новая Земля, ЗФИ, Шпицберген, и Медвежий, оно свободно сообщается с теплым Норвежским морем и холодным Арктическим бассейном , а также морями Карским и Белым.

Площадь Баренцева моря - 1405 тыс.км , средний объем воды - 282 тыс.куб.км , средняя глубина 200 м.

Климат моря полярный морской, наиболее теплый среди шельфовых морей Северного Ледовитого океана. Хотя Баренцево море относится к числу ледовитых и почти 3/4 его поверхности ежегодно покрывается льдом, но в отличие от других морей Арктики, оно никогда не замерзает полностью. Даже в зимний период около 1/4 его площади остается свободной от льда, что объясняется притоком теплых атлантических вод, препятствующих охлаждению поверхностного слоя до температуры замерзания.

В гидрологическом режиме Баренцева моря значительную роль играет рельеф дна. Он неоднороден: пересечен подводными возвышенностями, впадинами и желобами. Н.Н.Зубов (1928) считал Баренцево море классическим примером влияния рельефа дна на гидрологические характеристики.

На гидрологические  условия моря влияет и речной сток, однако только в его юго - восточной части; там сосредоточено около 90% материкового стока. В целом же сток относительно невелик (163 км³) и поэтому мало влияет на соленость и химический состав баренцевоморской воды, близкой по этой причине к характеристикам вод океана.

Одной из характерных черт гидрологии Баренцева моря является хорошее перемешивание его вод. С этой особенностью моря тесно связано содержание и распределение растворенных в воде газов и биогенных веществ. Воды моря хорошо аэрированы; содержание кислорода в толще воды по всей площади моря близко к насыщению.

Водные массы Баренцева  моря неоднородны и формируются  под совокупным влиянием энергообмена с атмосферой и циркуляции вод. Поступление  вод из других бассейнов и неровный подводный рельеф создают весьма сложную систему поверхностных и глубинных течений, в которой ведущую роль играют многочисленные ветви Нордкапского течения и холодные воды, идущие из Арктического бассейна и Карского моря.

На систему постоянных течений накладываются периодические  приливные течения, которые в поверхностном слое достигают 150см/с и, как правило, превышают скорость постоянных течений Приливные волны с запада и севера вызывают также значительные изменения уровня Баренцева моря. У южных берегов высота подъема уровня при приливе достигает 3 и даже 6 м, на севере и северо - востоке 0,5 - 2,0 м.

Такова самая общая  характеристика Баренцева моря.

2. Границы и  берега моря

Баренцево море целиком  расположено за Полярным кругом и  границы его во многом условны. Они  проведены в соответствии с гидрометеорологическими и геологическими признаками. На западе Баренцево море граничит с Норвежским морем по линии: южная оконечность Шпицбергена (м. Южный ) - о. Медвежий - м. Нордкап, на востоке - с Карским морем по линии м. Кользат - м. Желания и далее по южным новоземельским проливам. Южной границей моря служит берег материка и линия м Святой Нос, отделяющая его от Белого моря. На севере граница проходит по северной окраине островов архипелага Земля Франца-Иосифа, далее от Земли Александры через о-ва Виктория и Белый к о. Северо-Восточная Земля в архипелаге Шпицберген. Юго-восточная часть Баренцева моря, лежащая между о.Колгуев и юго-западным берегом Новой Земли, носит название Печерское море.

Протяженность береговой  черты Баренцева моря-6645 км. Береговая линия изрезана многочисленными фьордами, заливами, бухтами; отдельные ее участки относятся к различным морфологическим типам. На западе, от м.Нордкап до п-ова Среднего, к морю подходит гористый берег Норвегии, восточнее, до о.Кильдин, прибрежные горы становятся ниже, еще восточнее берег представляет собой волнистую равнину с отвесными скалами. Для юго-восточной части моря характерны низменные пологие берега. Западный берег Новой Земли на его южном участке, до Горбовых о-ов, невысокий всхолмленный, севернее к морю подходят ледники Новоземельских гор, некоторые из них стекают в море. Ледяные берега встречаются также на Земле Франца-Иосифа и на Шпицбергене.

В Баренцевом море много  островов. Они не велики, расположены  вблизи берегов или крупных островов и сгруппированы в небольшие архипелаги. Геологическое строение островов и побережья, также как и особенности рельефа дна и грунтов позволяют сделать вывод, что в море происходили неоднократная смена суши и моря, тектонические движения и ледниковые процессы.

3. Рельеф дна

Баренцево море - типично  материковое, целиком находящееся  на шельфе Северного Ледовитого океана, который в его пределах более  глубоководен, чем в других арктических  морях. Большая часть моря имеет  глубины 300 - 400 м (рис. 1.). Прибрежные мелководья с глубинами менее 50 м занимают значительную площадь только на юго - востоке и в его северо - западной части. Рельефу дна Баренцева моря свойственна сильная расчлененность. На расстояниях десятков километров перепады глубин составляют 50 - 100 м. В море выделяются равнины (Центральное плато), возвышенности (Центральная, Персея - минимальная глубина 63 м), впадины (Центральная - максимальная глубина 386 м) и желоба (Западный - максимальная глубина 600 м, Франц - Виктория - 430 м). Южная часть дна имеет глубины менее 200 м и отличается выравненным характером. Наиболее глубокие места расположены в западной части моря. Здесь же находится и максимальная глубина.

Рисунок 1. Рельеф дна  Баренцева моря

Кроме крупных структурных  форм донного рельефа на глубинах меньше 200 м существуют многочисленные мелкие неровности дна, что связано  не только с геологической историей моря, но и с влиянием гидрологических элементов. С этим же связано и распределение грунтов в море. Большая часть дна Баренцева моря (северная половина, Центральная впадина, Новоземельский желоб) покрыта песчаным илом. Прибрежные склоны и склоны Мурманской и Рыбачьей банок и Центральная возвышенность покрыты илистым песком. На поверхности Медвеженской и Шпицбергенской банок имеется песок. Юго-восточную часть моря занимают илистые отложения, что объясняется слабой подвижностью вод в этом районе и переносом реками и льдами мелкого материала. В Норкапском желобе наблюдаются зоны размыва, скопление валунов и участки скалистого дна, обусловленные интенсивным Нордкапским течением.

4. Климат

Климатические условия Баренцева  моря определяются соседством его с  теплым Норвежским морем и холодными районами Арктического бассейна. Через Баренцево море проходят траектории подавляющей части теплых североатлантических циклонов, идущих на восток и северо-восток в глубь арктической области. Часто этот перенос теплых воздушных масс прерывается мощным вторжением гребней поляр6ного антициклона, сопровождающимся проникновением холодных арктических воздушных масс далеко на юг. Синоптические процессы в Баренцевом море развиваются особенно бурно. Это один из самых неспокойных и изменчивых по погоде районов. По сравнению со всеми морями Арктики климат Баренцева моря отличается высокими температурами воздуха, мягкими зимами и большим количеством осадков. Суровость климата, по средним данным, возрастает в море с юга на север и с запада на восток. Средняя годовая температура воздуха характеризуется следующими значениями: о.Медвежий -1.6°, Баренцбург (Шпицберген ) -5.2°, Бухта Тихая (ЗФИ) -10.5°. Средние температуры самых холодных месяцев на побережье равняются: -10°, -15°, на северных островах -20°, -22°. В июле средняя температура в различных районах колеблется от +1° до +7°. Находясь под влиянием поступления теплых масс воды и воздуха из Атлантического океана и холодных - из Арктического бассейна, климат Баренцева моря весьма неоднороден. В северной части моря господствует арктический воздух, а на юге - воздушные массы умеренных широт. По климатическим условиям в море можно выделить четыре крупных региона: юго - западный (Медвеженский), юго - восточный (Колгуево - Вайгачский), северо - западный (Восточно - Шпицбергенский), Центральный и северо - восточный.

Юго - западный район находится  под сильным воздействием циклонической  циркуляции и теплого Нордкапского течения. Частые выносы тепла циклонами, отдача тепла от поверхности моря в атмосферу делают этот район аномально теплым. Ветры здесь сильные, преимущественно юго - западной четверти. Температура воздуха зимой -2,-3°С, летом 8,9°С. Метеорологический режим отличается небольшой междусуточной и межгодовой изменчивостью температуры воздуха, устойчивым направлением ветра, частыми осадками, значительной облачностью.

Юго - восточный район характеризуется  частой сменой теплого атлантического воздуха холодным воздухом с Евразийского континента; поэтому здесь наблюдаются  большие градиенты температуры.Температура воздуха резко понижается к востоку и юго - востоку, т.е. к району, в котором велико влияние холодных вод Карского моря, поступающих сюда через проливы Карские ворота и Югорский Шар. Среднемесячная температура -7°С зимой 7°С летом.

Северо - западный район - это акватория севернее о. Медвежий, находящаяся под сильным влиянием Арктического бассейна. Район выделяется наиболее низкими температурами воздуха и водных масс, плавучими льдами, наличием айсбергов. Зима суровая (-22^о С), ветры преимущественно северо - восточной четверти.

Четвертый район включает в себя центральную и северо - восточную  части моря. Атлантические воды в  этот регион поступают с северной и Колгуево - Новоземельской ветвями  Нордкапского течения.

Регион испытывает значительные воздействия атлантических воздушных масс, особенно при перемещении циклонов с юго - запада на северо - восток. Среднемесячные температуры в центральном районе колеблятся от -4 до -10^о С зимой и от 3 до 5^о С летом, в юго - восточном районе от -15 до -20^оС зимой и от 1 до 3^оС летом.

5. Тепловой баланс

Высокоширотное положение Баренцева  моря и наличие в нем больших  пространств постоянно открытой воды, превращают это море в зону активного взаимодействия с атмосферой. Примыкая к аналогичной зоне в  Норвежском море , Баренцево море по ряду климатических параметров энергообмена сопоставимо с ней и даже может превосходить ее, в частности, по теплоотдаче за счет турбулентного потока и затрат тепла на испарение.

Радиационная характеристика Баренцева  моря определяется его расположением за Полярным кругом и большой облачностью, которая наблюдается над морем в течение года. Облачность значительно уменьшает поступление суммарной радиации, а существование полярного дня и полярной ночи за Полярным кругом вызывает большие внутригодовые колебания суммарной солнечной радиации. Так, в целом за год поступает только 60% возможной радиации, в годовом же ходе суммарная (суточная) солнечная радиация при реальных условиях облачности изменятся от 0 в декабре и январе до 17.8МДж/м² в июне. Пространственная изменчивость суммарной радиации, так же как и поглощенной, относительно не велика: среднее квадратическое отклонение в июне составляет 0.7 МДж/м², в другие месяцы несколько выше - 0.9-1.1МДж/м². Временная изменчивость больше пространственной в весенне-летние месяцы, когда поступает более 70% от годового количества радиации. В целом за год водные массы Баренцева моря поглощают 88% поступающей солнечной радиации. Расходной составляющей радиационного баланса является эффективное излучение. Определяется оно преимущественно облачностью и разностью температур воды и воздуха. Облачность сохраняется значительной в течение всего года, тогда как разность температур воды и воздуха изменяется от 7-8°С в декабре- марте до 0°С в июне-августе. В результате эффективное излучение в течение года изменяется в 2-2.5 раза (5-6МДж/м² в ноябре-апреле и 2-3МДж/м² в июне-сентябре). Среднее квадратическое отклонение составляет 0.4-1.3МДж/м²,увеличиваясь от лета к зиме. Временная изменчивость практически в течение года меньше пространственной. Тепловое излучение атмосферы в течение года изменяется незначительно (21МДж/м² в феврале-марте и 27МДж/м² в июле-августе). Следует отметить важную роль теплового излучения атмосферы в радиационном теплообмене между атмосферой и поверхностью моря. В ноябре-январе тепловое излучение атмосферы является единственным источником тепла, поступающего на поверхность моря, в июне-июле (при максимальном поступлении солнечной энергии) тепловое излучение атмосферы в 1.5 раза превышает суммарную радиацию.

Радиационный баланс поверхности  моря в октябре-марте отрицательный, в апреле-сентябре - положительный  с максимальным значением в июне, что обусловлено соответствующими изменениями потока солнечной радиации в течение года. При этом в теплую часть года значения радиационного баланса на 30-40% меньше суммарной радиации В период полярной ночи радиационный баланс определяется только эффективным излучением поверхности моря. В среднем для южной части Баренцева моря годовой радиационный баланс положителен и составляет 1.5МДж/м².

Свободная ото льда поверхность  Баренцева моря в течение года обеспечивает значительное поступление  тепла в атмосферу не только за счет эффективного излучения, но и за счет турбулентного потока тепла  Н и затраты тепла на испарение LE. Наибольшие значения Н и LЕ наблюдаются в декабре-феврале (соответственно 10-12МДж/м² и 7-8МДж/м²), уменьшаясь в июне-августе до 0.2 и 1-2МДж/м² . В целом за год результирующий поток тепла В отрицателен и равен 8.1МДж/м². В период с мая по август результирующий поток тепла положителен за счет относительно большого поступления солнечной радиации и уменьшения эффективного излучения, турбулентного теплообмена и затрат тепла на испарение. Переход теплового баланса через 0° наблюдается в конце апреля- начале мая и в конце августа. На сезонные изменения знака результирующего потока тепла большое влияние оказывают окружающие Баренцево море суша и ледяной покров, охлаждающее влияние которых в зимнее время приводит к значительному увеличению разности температур воды и воздуха. В летнее время различия радиационных характеристик водной поверхности, ледяного покрова и суши уменьшаются. Пространственная изменчивость потоков Н, LЕ и В несколько выше пространственной изменчивости составляющих радиационного баланса. Что касается временной изменчивости Н, LЕ и В , то она в целом меньше пространственной изменчивости этих потоков.

Важнейшей составляющей теплового  баланса Баренцева моря является адвекция тепла течениями. Основной приток тепла в море осуществляется в его южных районах. Н.С.Ураловым показано, что 60-65% тепла, вносимого в Баренцево море между м. Нордкап и арх. Шпицберген, отдается в атмосферу и в окружающие Нордкапское течение воды в пределах южной части моря. Вместе с тем в юго-западной и юго-восточной частях моря расход тепла атлантических вод происходит с разной интенсивностью. Если между Нордкапским и Кольским разрезами энтальпия вод уменьшается в осенне-зимний период лишь на 2.8% на100 км, то восточнее Кольского разреза это уменьшение резко возрастает, составляя 5.7% на каждые 100 км. Причинами этого являются уменьшение скорости течения из-за его дробления, воздействие охлажденных до температуры замерзания вод юго-восточной части моря и наличие здесь льдов.