Годовая температура северного ледовитого океана

Климат Северного Ледовитого океана

Северный Ледовитый океан располагается в приполюсных широтах, где в атмосферу в среднем за год уходит больше тепла, чем приходит. Этим обусловлены и объясняются многие особенности и характеристики его гидрологического режима. В июле на 80° с. ш. на поверхность поступает около 31 ккал/см 2 в месяц. Но значительная часть этой энергии теряется вследствие большой отражательной способности снега и льда. Альбедо морских льдов и снега — 80-85%, т. е. его роль в формировании радиационного баланса чрезвычайно велика.

По расчетным данным и непосредственным измерениям годовой радиационный баланс Центральной Арктики положительный и колеблется от 2 ккал/см 2 до величин, близких к 0. В зимнее время остывшие нижние слои приземного слоя воздуха получают немного тепла от атлантических вод, температура которых подо льдом достаточно высокая по сравнению с другими слоями воды. Весной и летом к понижению температуры воздуха ведет огромная затрата тепла на таяние снега и льда.

Особенности климата Северного Ледовитого океана

Формирование климата Арктического бассейна связано с взаимодействием барических центров, образующихся как над океаном, так и над соседними участками суши.

В Арктическом регионе взаимодействуют четыре центра повышенного давления. В центре бассейна располагается обширный постоянный максимум, границей которого служит арктический фронт (приблизительно на 70° с. ш.). С сентября по март формируются Азиате кий и Североамериканский максимумы. И наконец, в течение всего года над ледяным куполом Гренландии функционирует Гренландский максимум. Над океанами в зимнее полугодие активны Исландский минимум и играющий местную роль для Северного Ледовитого океана Алеутский минимум Тихого океана. В северо-восточном направлении развивается Исландско-Карская ложбина, к зиме она достигает Восточносибирского моря. По оси ложбины проходит арктический фронт, вдоль которого происходит активное движение циклонов. Его влияние сказывается на климате восточной части Чукотского моря, иногда циклоны прорываются в Центральную Арктику, играя некоторую роль в питании ледников западных окраин Канадского Арктического архипелага. В прибрежных районах материков и в Гренландии наблюдается муссонный характер ветров.

Арктический климат наиболее ярко проявляется во время полярной ночи, продолжающейся в разных частях океана от нескольких суток до полугода (на полюсе). В это время не поступает солнечное тепло, остается только атмосферная радиация адвективного происхождения. Полярной ночью отмечаются самые низкие температуры в приземных слоях атмосферы (ниже —30°С). Усиливается выхолаживание огромной поверхности замерзшего океана вследствие излучения.

Хотя полярным днем незаходящее солнце и поставляет на Землю большое количество лучистой энергии (за месяц больше, чем на экваторе), но велико альбедо, достигающее 90—95%. Значительная часть тепла уходит на таяние снега и льда, поэтому температура приземного слоя воздуха едва превышает 0°С. Необходимо отметить, что того количества тепла, которое получает Северный Ледовитый океан за полярный день, вполне достаточно, чтобы растопить все льды и снега, если бы поверхность океана была черного цвета, поглощающего радиацию. В летнее время интенсивно протекают процессы испарения и образования облаков. Зимой все прекращается. Океан отдает тепло, хотя и небольшое, атмосфере.

В целом климат океана можно охарактеризовать как суровый с продолжительной зимой, сильными ветрами, малой суммой осадков, но частыми туманами, метелями, вечными льдами, со среднегодовой температурой ниже 0°С.

Преобладающая скорость ветров — 4-9 м/с. Облачность летом — более 7 баллов, зимой — 4-9 баллов. Годовая сумма осадков редко где превышает 200 мм. Значительная часть последних приходится на иней, изморозь, ледяной налет, что связано с низкими температурами и высокой относительной влажностью воздуха (70% и более). Характерную особенность климата Арктики отмечал В. Ю. Визе: наибольшие суточные амплитуды температур наблюдаются весной — в апреле, в переходное время от полярной ночи к полярному дню, при минимальной облачности и очень слабых ветрах. Для ледово-морской (центральной) части характерны почти полное отсутствие положительных среднесуточных температур, однородность летних (июль-август) температур и отсутствие ярко выраженного среднемесячного зимнего минимума. Абсолютный минимум температур не достигает —50°С.

Физико-химические свойства вод

В целом для вод Северного Ледовитого океана характерны низкие температуры и пониженная соленость.

Распреснение поверхностных вод океана происходит в теплое полугодие, и к концу лета соленость достигает 30—31%_о. Несколько больше — до 33%_о она в приатлантических водах Гренландского моря. В арктических морях, где лед почти полностью тает и поступает много пресной воды с континентов, соленость уменьшается до 10%_о. За пределами квазистационарного слоя (50-55 м, а летом даже 20-30 м) значения солености быстро повышаются и на глубине 150-200 м уже достигают 33—34%_о.

Температура поверхностных вод имеет сезонный ход. Зимой она подо льдом близка к температуре замерзания соленой воды. Летом повышается на 0,1-0,2°С в первую очередь за счет поглощения лучистой энергии разводьями.

Нулевая изотерма проходит вдоль кромки льда, на свободных ото льда акваториях вода прогревается до положительных величин. Температура вод теснейшим образом связана и с их динамикой. По мере продвижения в сторону Атлантического океана воды трансформируются. В Североевропейский бассейн они поступают как холодное Восточно-Гренландское течение. Аналогичные воды формируются в Гренландском и Баффиновом морях. Большую роль в температурном режиме Арктического бассейна играют теплые воды Атлантики. Они широкой полосой поступают в Северный Ледовитый океан. В Датском проливе струи течения Ирмингера сливаются с водами южно-норвежского циклонического круговорота и частично выходят между Фарерскими о-вами и Исландией. Норвежское течение приносит воды в Норвежское море и далее в Арктический бассейн, причем температура вод (в Фареро-Шетландском проливе) меняется от 10-14°С на поверхности до 0°С на глубине 600-800 м. Сезонная амплитуда температур, затухающая к 200 м глубины, составляет 5°С. Теплые воды течений в высоких широтах имеют большую площадь соприкосновения с холодной атмосферой, в результате чего происходит огромная отдача тепла в воздух.

Определенную роль в гидрологическом режиме Ледовитого океана играют беринговоморские (тихоокеанские) воды, имеющие в свойствах четко выраженную сезонность. Распресненные и теплые воды поступают через пролив летом. В среднем за год через Берингов пролив поступает 36 тыс. км3 тихоокеанских вод, что в 6 раз меньше, чем атлантических.

Придонные воды, происхождение которых до сих пор точно не установлено, занимают основную часть объема океана. Существует предположение, что придонные воды Североевропейского бассейна — результат смешивания вод атлантических и собственно арктических. Арктический бассейн (восточная часть) имеет промежуточные воды между атлантическими и тихоокеанскими.

Постоянный ледяной покров сохраняется на 2/3 поверхности Северного Ледовитого океана. Это его характерная особенность.

Многолетний паковый лед толщиной 3—5 м занимает весь Арктический бассейн. Вдоль берегов континентов формируется припай шириной до 600-700 км. Объем этих льдов составляет около 10 млн. км 3 . Морские льды представляют гигантскую линзу, в центре которой толщина льда равна 3-5 м, а к периферии уменьшается до 1,5-2 метров. Ледяной покров состоит из множества мелких ледяных полей, которые постоянно перемещаются под воздействием циркуляции воздушных масс и течений. Это приводит к ломке ледяных полей, изменению границ льдов. В Северном Ледовитом океане есть и донный лед у берегов Шпицбергена, Гренландии, в его центральной части, что отмечали Ф. Нансен, О. Свердруп и другие полярные исследователи. У берегов Северной Гренландии встречаются неподвижные льды. Подвижные (дрейфующие) льды не связаны с берегом, они покорны ветрам и течениям. Ледяные поля имеют различные размеры. Более 10 км в поперечнике называют гигантскими. К дрейфующим льдам с устойчивым положением относятся ледяные массивы (ледяные поля): Карский, Северный, Новоземельский, Таймырский, Айонский. Они очень затрудняют работу морского транспорта. Так, например, в октябре 1983 г. Айонский ледяной массив полностью прервал навигацию между о-вом Врангеля и портом Певек. Менее устойчивы однолетние дрейфующие льды, образующиеся между паком и припаем. Летом, как правило, они разрушаются и образуют обширные полыньи. Существует Великая Сибирская полынья (от архипелага Шпицберген до о. Врангеля), где цепочка небольших полыней сливается в одну. Полыньи формируются в основном под воздействием южных ветров с материков, отжимающих льды на север. Зимой полыньи отдают большое количество тепла. Весной, напротив, они поглощают много тепла по сравнению со льдами, небольшие ледяные поля в них быстро тают. Здесь много рыбы, хорошо себя чувствуют тюлени. Полыньи — один из важнейших участков Северного морского пути Небольшие полыньи есть в море Баффина, наиболее известна полынья у Земли Гранта.

В Северном Ледовитом океане встречаются и айсберги, которые отрываются от ледников Гренландии, Земли Франца-Иосифа, островов Канадского Арктического архипелага.

Айсберги Северного полушария достигают высоты 60—70 м, редко 100 м, чаще всего имеют столообразную форму. Сезон существования айсбергов — апрель—август. Южная граница их распространения была зарегистрирована в Атлантическом океане на 41°30′ с. ш. Приплывшие в Атлантику айсберги живут 1—2 года и более. Объем льда айсбергов Гренландии — 600 км 3 .

При неблагоприятных метеорологических условиях: низких температурах, сильном ветре, волнениях в Арктике наблюдается одно из опаснейших явлений — обледенение судов. Обледенение бывает при забрызгивании, переливе воды через палубу, при наличии переохлажденных осадков. Наблюдаются эти явления при прохождении как теплых, так и холодных фронтов, когда усиливаются ветры, изменяются температуры и быстро меняется синоптическая обстановка. Прогноз таких условий особенно важен в Баренцевом, Норвежском, Карском морях.

Динамика вод

Среднее многолетнее распределение атмосферного давления, напряжение и трение льда привели к формированию антициклонального кругооборота течений в Канадском секторе Арктики и трансполярному выносу поверхностных вод через океан. Речной сток и положительный баланс влаги над испарением в Арктическом бассейне создают превышение уровня его вод над уровнем вод Атлантического океана. Это благоприятно для перетока поверхностных вод. Формируется постоянное стоковое течение от берегов Азии и Аляски к Северному полюсу и дальше. Это Трансарктическое течение, частью которого является и Восточно-Гренландское. Полный кругооборот течения осуществляется почти за 5 лет.

Сейчас экспериментально установлено, что, кроме теплого Североатлантического и холодного Восточно-Гренландского, есть мощное возвратное Атлантическое течение с положительной температурой, направляющееся на юг под поверхностными арктическими водами. Существует глубинная циркуляция Норвежского моря на север через пролив Фрама на юг в Атлантический океан. Поступающие атлантические воды, имея циклоническое движение, проходят за год 900 км. Они образуют слой толщиной в 600—800 м и прослеживаются во всем Арктическом бассейне. Циркуляция придонных вод изучена крайне слабо. Предполагается, что они имеют антициклональный круговорот.

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:

1. В любое время года здесь часто бывают метели.
2. 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%.
3. На поверхности воды постоянно находятся льдины, которые не тают даже летом.
4. Часто над водой можно наблюдать густой туман.
5. Среднегодовая температура — 0°С. В центральной части положительные значения не бывают почти никогда. Минимальный показатель достигает -50°C.
6. Ветровой режим нестабилен. Летом порывы могут достигать 9 баллов. Зимой чаще всего они держатся в пределах 4-6. Средняя скорость — 4-9 м/с.
7. 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.

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.

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