База знаний
Территория
Глубоко врезанное в сушу Балтийское море имеет весьма сложные очертания берегов и образует крупные заливы: Ботнический, Финский и Рижский. Это море почти повсюду имеет сухопутные границы, и лишь от Датских проливов (Большой и Малый Бельт, Зунд, Фарман-Бельт) его отделяют условные линии, проходящие между определенными пунктами на их побережьях. Из-за своеобразного режима Датские проливы не относятся к Балтийскому морю. Они связывают его с Северным морем и через него с Атлантическим океаном. Глубины над порогами, отделяющими Балтийское море от проливов, невелики: над порогом Дарсер —18 м, над порогом Дрогден — 7 м. Площадь поперечного сечения в этих местах равна соответственно 0,225 и 0,08 км 2 . Балтийское море слабо связано с Северным морем и имеет ограниченный водообмен с ним и тем более с Атлантическим океаном.
Оно относится к типу внутриматериковых морей. Его площадь равна 419 тыс. км 2 , объем — 21,5 тыс км 3 , средняя глубина — 51 м, наибольшая глубина — 470 м.
Рельеф дна
Рельеф дна Балтийского моря неровный. Море целиком лежит в пределах шельфа. Дно его котловины изрезано подводными впадинами, разделенными возвышенностями и цоколями островов. В западной части моря находятся неглубокие Арконская (53 м) и Борнхольмская (105 м) впадины, разделенные о. Борнхольм. В центральных районах моря довольно обширные пространства занимают Готландская (до 250 м) и Гданьская (до 116 м) котловины. К северу от о. Готланд лежит Ландсортская впадина, где зафиксирована наибольшая глубина Балтийского моря. Эта впадина образует узкий желоб с глубинами свыше 400 м, который тянется с северо-востока на юго-запад, а затем на юг. Между этим желобом и расположенной южнее впадиной Норрчепинг протягивается подводная возвышенность с глубинами около 112 м. Далее на юг глубины снова несколько увеличиваются. На границе центральных районов с Финским заливом глубины около 100 м, с Ботническим — примерно 50 м и с Рижским — 25—30 м. Рельеф дна этих заливов очень сложный.
Рельеф дна и течения Балтийского моря
Климат
Климат Балтийского моря морской умеренных широт с чертами континентальности. Своеобразная конфигурация моря и значительная протяженность с севера на юг и с запада на восток создают различия климатических условий в разных районах моря.
Наиболее существенно влияют на погоду Исландский минимум, а также Сибирский и Азорский антициклоны. Характером их взаимодействия определяются сезонные особенности погоды. В осеннее и особенно зимнее время интенсивно взаимодействуют Исландский минимум и Сибирский максимум, что усиливает циклоническую деятельность над морем. В связи с этим в осенне-зимнее время часто проходят глубокие циклоны, которые несут с собой пасмурную погоду с сильными юго-западными и западными ветрами.
В самые холодные месяцы — январь и февраль — средняя температура воздуха в центральной части моря равна —3° на севере и –5—8° на востоке. При редких и кратковременных вторжениях холодного арктического воздуха, связанных с усилением Полярного максимума, температура воздуха над морем понижается до —30° и даже до —35°.
В весенне-летний сезон Сибирский максимум разрушается, и на Балтийское море воздействует Исландский минимум, Азорский и отчасти Полярный максимум. Само море находится в полосе пониженного давления, по которой проходят менее глубокие, чем зимой, циклоны из Атлантического океана. В связи с этим весной ветры очень неустойчивы по направлению и невелики по скорости. Ветры северных направлений обусловливают обычно холодную весну на Балтийском море.
Летом дуют преимущественно западные, северо-западные и юго-западные слабые до умеренных ветры. С ними связана характерная для моря прохладная и влажная летняя погода. Среднемесячная температура самого теплого месяца — июля — равна 14—15° в Ботническом заливе и 16—18° в остальных районах моря. Жаркая погода бывает редко. Ее вызывают кратковременные затоки прогретого средиземноморского воздуха.
Гидрология
В Балтийское море впадает около 250 рек. Наибольшее количество воды приносят за год Нева — в среднем 83,5 км 3 , Висла — 30 км 3 , Неман — 21 км 3 , Даугава — около 20 км 3 . Сток распределяется по районам неравномерно. Так, в Ботническом заливе он равен 181 км 3 /год, в Финском — 110, в Рижском — 37, в центральной части Балтики — 112 км 3 /год.
Географическое положение, мелководность, сложный рельеф дна, ограниченный водообмен с Северным морем, значительный речной сток, особенности климата оказывают определяющее влияние на гидрологические условия.
Балтийскому морю свойственны некоторые черты восточного подтипа субарктической структуры. Однако в неглубоком Балтийском море она представлена в основном поверхностными и частично промежуточными водами, значительно трансформированными под влиянием местных условий (ограниченный водообмен, речной сток и т. п.). Водные массы, слагающие структуру вод Балтийского моря, не идентичны по своим характеристикам в разных районах и изменяются по сезонам. В этом заключается одна из отличительных черт Балтийского моря.
Температура воды и солёность
В большинстве районов Балтийского моря выделяются поверхностная и глубинная водные массы, между которыми залегает переходный слой.
Поверхностная вода (0—20 м, местами 0—90 м) с температурой от 0 до 20°, соленостью примерно 7—8‰ образуется в самом море в результате его взаимодействия с атмосферой (осадки, испарение) и с водами материкового стока. Эта вода имеет зимнюю и летнюю модификации. В теплое время года в ней развит холодный промежуточный слой, образование которого связано со значительным летним прогревом поверхности моря.
Температура глубинной воды (50— 60 м — дно, 100 м — дно) — от 1 до 15°, соленость — 10—18,5‰. Ее образование связано с поступлением в море глубинных вод через Датские проливы и с процессами перемешивания.
Переходный слой (20—60 м, 90— 100 м) имеет температуру 2—6°, соленость — 8—10‰, образуется в основном путем смешения поверхностных и глубинных вод.
В некоторых районах моря строение вод имеет свои особенности. Например, в Арконском районе летом отсутствует холодный промежуточный слой, что объясняется сравнительно небольшой глубиной этой части моря и влиянием горизонтальной адвекции. Борнхольмскому району присуща теплая прослойка (7—11°), наблюдаемая зимой и летом. Ее образуют теплые воды, приходящие сюда из несколько более прогреваемого Арконского бассейна.
Зимой температура воды несколько ниже у берегов, чем в открытых частях моря, при этом у западного берега она несколько выше, чем у восточного. Так, среднемесячная температура воды в феврале у Вентспилса 0,7°, на той же широте в открытом море — около 2°, а у западного берега — 1°.
Температура воды и соленость на поверхности Балтийского моря летом
Летом температура поверхностных вод неодинакова в разных районах моря.
Понижение температуры у западных берегов, в центральном и южном районах объясняется преобладанием западных ветров, сгоняющих поверхностные слои воды от западных берегов. К поверхности поднимаются более холодные нижележащие воды. Кроме того, вдоль Шведских берегов на юг проходит холодное течение из Ботнического залива.
Четко выраженные сезонные изменения температуры воды охватывают только верхние 50—60 м, глубже температура меняется очень мало. В холодный сезон она сохраняется примерно одинаковой от поверхности до горизонтов 50— 60 м, а глубже несколько понижается до дна.
Температура воды (°С) на продольном разрезе в Балтийском море
В теплый сезон повышение температуры воды в результате перемешивания распространяется до горизонтов 20—30 м. Отсюда она скачкообразно понижается до горизонтов 50—60 м и затем снова несколько повышается к дну. Холодный промежуточный слой сохраняется летом, когда поверхностный слой прогревается и термоклин выражен более резко, чем весной.
Ограниченный водообмен с Северным морем и значительный речной сток обусловливают низкую соленость. На поверхности моря она уменьшается с запада на восток, что связано с преимущественным поступлением речных вод в восточную часть Балтики. В северном и центральном районах бассейна соленость несколько уменьшается с востока на запад, так как в циклонической циркуляции соленые воды переносятся с юга на северо-восток вдоль восточного берега моря дальше, чем вдоль западного. Уменьшение поверхностной солености прослеживается и с юга на север, а также в заливах.
В осенне-зимний сезон соленость верхних слоев несколько повышается вследствие сокращения речного стока и осолонения при льдообразовании. Весной и летом соленость на поверхности уменьшается на 0,2—0,5‰ по сравнению с холодным полугодием. Это объясняется опресняющим влиянием материкового стока и весенним таянием льда. Почти во всем море заметно значительное увеличение солености от поверхности к дну.
Например, в Борнхольмской котловине соленость на поверхности равна 7‰ и около 20‰ у дна. Изменение солености с глубиной происходит в основном одинаково по всему морю, за исключением Ботнического залива. В юго-западных и отчасти центральных районах моря она плавно и незначительно увеличивается от поверхности до горизонтов 30—50 м, ниже, между 60—80 м, располагается резкий слой скачка (галоклин), глубже которого соленость снова несколько увеличивается к дну. В центральной и северо-восточной частях соленость очень медленно возрастает от поверхности до горизонтов 70—80 м, глубже, на горизонтах 80—100 м, залегает гало-клин, и далее соленость слегка увеличивается до дна. В Ботническом заливе соленость повышается от поверхности до дна лишь на 1—2‰.
В осенне-зимнее время поступление североморских вод в Балтийское море увеличивается, а в летне-осеннее — несколько уменьшается, что приводит соответственно к повышению или понижению солености глубинных вод.
Кроме сезонных колебаний солености Балтийскому морю в отличие от многих морей Мирового океана свойственны ее значительные межгодовые изменения.
Наблюдения за соленостью в Балтийском море с начала текущего столетия и до последних лет показывают, что она имеет тенденцию к повышению, на фоне которой проявляются кратковременные колебания. Изменения солености в котловинах моря определяются притоком вод через Датские проливы, что в свою очередь зависит от гидрометеорологических процессов. К ним, в частности, относится изменчивость крупномасштабной атмосферной циркуляции. Многолетнее ослабление циклонической деятельности и длительное развитие антициклональных условий над Европой приводят к уменьшению осадков и как следствие к снижению речного стока. Изменения солености в Балтийском море связаны и с колебаниями величин материкового стока. При большом речном стоке несколько повышается уровень Балтийского моря и усиливается сточное течение из него, которое в мелководной зоне Датских проливов (наименьшая глубина здесь 18 м) ограничивает доступ соленых вод из Каттегата в Балтику. При снижении речного стока соленые воды более свободно проникают в море. В связи с этим колебания притока соленых вод в Балтику хорошо согласуются с изменениями водности рек Балтийского бассейна. В последние годы увеличение солености отмечается уже не только в придонных слоях котловин, но и в верхних горизонтах. В настоящее время соленость верхнего слоя (20— 40 м) повысилась на 0,5‰ по сравнению со средней многолетней величиной.
Соленость (‰) на продольном разрезе в Балтийском море
Изменчивость солености Балтийского моря — один из наиболее важных факторов, регулирующих многие физические, химические и биологические процессы. Вследствие низкой солености поверхностных вод моря их плотность тоже невелика и уменьшается с юга на север, незначительно изменяясь от сезона к сезону. С глубиной плотность увеличивается. В районах распространения соленых каттегатских вод, особенно в котловинах на горизонтах 50—70 м, создается постоянный слой скачка плотности (пикноклин). Над ним в поверхностных горизонтах (20—30 м) образуется сезонный слой больших вертикальных градиентов плотности, обусловленный резким изменением температуры воды на этих горизонтах.
Циркуляция воды и течения
В Ботническом заливе и в соседнем с ним мелководном районе плотностный скачок наблюдается только в верхнем (20—30 м) слое, где он формируется весной за счет распреснения речным стоком, а летом — вследствие прогрева поверхностного слоя моря. Постоянный нижний слой скачка плотности в этих частях моря не формируется, так как сюда не проникают глубинные соленые воды и круглогодичного расслоения вод здесь не существует.
Циркуляция вод в Балтийском море
Вертикальное распределение океанологических характеристик в Балтийском море показывает, что в южных и центральных районах море разделено слоем скачка плотности на верхний (0—70 м) и нижний (от 70 м до дна) слои. В конце лета — начале осени, когда над морем преобладают слабые ветры, ветровое перемешивание распространяется до горизонтов 10—15 м в северной части моря и до горизонтов 5—10 м в центральных и южных частях и служит главным фактором формирования верхнего однородного слоя. В течение осени и зимы с увеличением скоростей ветра над морем перемешивание проникает до горизонтов 20—30 м в центральных и южных районах, а на востоке — до 10—15 м, так как здесь дуют сравнительно слабые ветры. По мере усиления осеннего охлаждения (октябрь — ноябрь) увеличивается интенсивность конвективного перемешивания. В эти месяцы в центральных и южных районах моря, в Арконской, Готландской и Борнхольмской впадинах, оно охватывает слой от поверхности примерно до 50—60 м. Здесь термическая конвекция достигает своей критической глубины (для более глубокого распространения перемешивания требуется осолонение поверхностных вод за счет льдообразования) и ограничивается слоем скачка плотности. В северной части моря, в Ботническом заливе и на западе Финского залива, где осеннее охлаждение более значительно, чем в других районах, конвекция проникает до горизонтов 60—70 м.
Обновление глубинных вод, моря происходит главным образом за счет притока Каттегатских вод. При их активном поступлении глубинные и придонные слои Балтийского моря хорошо вентилируются, а при малых количествах втекающих в море соленых вод на больших глубинах во впадинах создаются застойные явления вплоть до образования сероводорода.
Наиболее сильное ветровое волнение наблюдается осенью и зимой в открытых, глубоких районах моря при продолжительных и сильных юго-западных ветрах. Штормовые 7—8-балльные ветры развивают волны высотой до 5— 6 м и длиной 50—70 м. В Финском заливе сильные ветры этих направлений образуют волны высотой 3—4 м. В Ботническом заливе штормовые волны достигают высоты 4—5 м. Самые крупные волны бывают в ноябре. Зимой при более сильных ветрах образованию высоких и длинных волн препятствуют льды.
Как и в других морях северного полушария, поверхностная циркуляция вод Балтийского моря имеет общий циклонический характер. Поверхностные течения формируются в северной части моря в результате слияния вод, выходящих из Ботнического и Финского заливов. Общий поток направлен вдоль Скандинавских берегов на юго-запад. Огибая с двух сторон о. Борнхольм, он направляется через Датские проливы в Северное море. У южного берега течение направлено на восток. Возле Гданьского залива оно поворачивает на север и движется вдоль восточного берега до о. Хнума. Здесь оно разветвляется на три потока. Один из них идет через Ирбенский пролив в Рижский залив, где вместе с водами Даугавы создает круговое течение, направленное против часовой стрелки. Другой поток входит в Финский залив и вдоль его южного берега распространяется почти до устья Невы, затем поворачивает на северо-запад и, двигаясь вдоль северного берега, вместе с речными водами выходит из залива. Третий поток идет на север и через проливы Аландских шхер проникает в Ботнический залив. Здесь течение вдоль Финских берегов поднимается на север, огибает северное побережье залива и вдоль побережья Швеции спускается на юг. В центральной части залива отмечается замкнутое круговое течение против часовой стрелки.
Скорость постоянных течений Балтийского моря очень невелика и равна примерно 3—4 см/с. Иногда она увеличивается до 10—15 см/с. Схема течений весьма неустойчива и часто нарушается ветром.
Преобладающие в море ветровые течения особенно интенсивны осенью и зимой, а во время сильных штормов их скорость может достигать 100— 150 см/с.
Глубинная циркуляция в Балтийском море определяется поступлением вод через Датские проливы. Входное течение в них обычно проходит до горизонтов 10—15 м. Затем эта вода, как более плотная, опускается в нижележащие слои и глубинным течением медленно переносится сначала на восток, а затем на север. При сильных западных ветрах вода из Каттегата втекает в Балтийское море практически по всему сечению проливов. Восточные ветры, напротив, усиливают выходное течение, которое распространяется до горизонтов 20 м, и только у дна сохраняется входное течение.
Вследствие большой степени изоляции от Мирового океана приливы в Балтийском море почти не заметны. Колебания уровня приливного характера в отдельных пунктах не превышают 10—20 см. Средний уровень моря испытывает вековые, многолетние, межгодовые и внутригодовые колебания. Они могут быть связаны с изменением объема воды в море в целом и тогда имеют одинаковую величину для любого пункта моря. На вековых колебаниях уровня (кроме изменений объема воды в море) отражаются вертикальные движения берегов. Наиболее заметны эти движения на севере Ботнического залива, где скорость подъема суши доходит до 0,90— 0,95 см/год, тогда как на юге подъем сменяется опусканием берега со скоростью 0,05 — 0,15 см/год.
В сезонном ходе уровня Балтийского моря отчетливо выражены два минимума и два максимума. Наинизший уровень наблюдается весной. С приходом весенних паводочных вод он постепенно повышается, достигая максимума в августе или сентябре. После этого уровень понижается. Наступает вторичный осенний минимум. При развитии интенсивной циклонической деятельности западные ветры нагоняют воду через проливы в море, уровень снова повышается и достигает зимой вторичного, но менее выраженного максимума. Разница высот уровня между летним максимумом и весенним минимумом равна 22—28 см. Она больше в заливах и меньше в открытом море.
Сгонно-нагонные колебания уровня происходят довольно быстро и достигают значительных величин. В открытых районах моря они равны примерно 0,5 м, а в вершинах бухт и заливов бывают 1—1,5 и даже 2 м. Совместное действие ветра и резкое изменение атмосферного давления (при прохождении циклонов) вызывают сейшевые колебания уровенной поверхности с периодом 24—26 ч. Изменения уровня, связанные с сейшами, не превышают 20—30 см в открытой части моря и достигают 1,5 м в Невской губе. Сложные сейшевые колебания уровня — одна из характерных черт режима Балтийского моря.
С колебаниями уровня моря связаны катастрофические петербургские наводнения. Они бывают в тех случаях, когда подъем уровня обусловлен одновременным действием нескольких факторов. Циклоны, пересекающие Балтийское море с юго-запада на северо-восток, вызывают ветры, которые сгоняют воду из западных районов моря и нагоняют ее в северо-восточную часть Финского залива, где происходит повышение уровня моря. Проходящие циклоны вызывают и сейшевые колебания уровня, при которых повышается уровень в Аландском районе. Отсюда свободная сейшевая волна, подгоняемая западными ветрами, входит в Финский залив и вместе с нагоном воды вызывает значительное повышение (до 1—2 м и даже 3—4 м) уровня в его вершине. Это препятствует стоку невской воды в Финский залив. Уровень воды в Неве быстро повышается, что приводит к наводнениям, в том числе и катастрофическим.
Ледовитость
Балтийское море в отдельных районах покрывается льдом. Раньше всего (примерно в начале ноября) лед образуется в северо-восточной части Ботнического залива, в мелких бухточках и у берегов. Затем начинают замерзать мелководные участки Финского залива. Максимального развития ледяной покров достигает в первых числах марта. К этому времени неподвижный лед занимает северную часть Ботнического залива, район Аландских шхер и восточную часть Финского залива. В открытых районах северо-восточной части моря встречаются плавучие льды.
Распространение неподвижных и плавучих льдов в Балтийском море зависит от суровости зимы. Причем в мягкие зимы лед, появившись, может совсем исчезнуть, а затем появиться снова. В суровые зимы толщина неподвижного льда достигает 1 м, а плавучих льдов — 40—60 см.
Таяние начинается в конце марта — начале апреля. Освобождение моря ото льда идет с юго-запада на северо-восток.
Лишь в суровые зимы на севере Ботнического залива лед можно встретить в июне. Однако море ежегодно очищается ото льда.
Хозяйственное значение
В значительно распресненных водах заливов Балтийского моря обитают пресноводные виды рыб: карась, лещ, голавль, щука и др. Встречаются здесь и такие рыбы, которые в пресных водах проводят только часть жизни, остальное же время живут в соленых водах моря. Это теперь уже редкие балтийские сиги, типичные жители холодных и чистых озер Карелии и Сибири.
Особенно ценная рыба — балтийский лосось (семга), который образует здесь изолированное стадо. Основные места обитания семги — реки Ботнического, Финского и Рижского заливов. Первые два-три года жизни она проводит преимущественно в южной части Балтийского моря, а затем уходит на нерест в реки.
Чисто морские виды рыб распространены в центральных районах Балтики, где относительно высокая соленость, хотя некоторые из них заходят и в довольно распресненные заливы. Например, салака живет в Финском и Рижском заливах. Более солоноводная рыба — балтийская треска — не заходит в распресненные и теплые заливы. К уникальным видам относится угорь.
В рыболовстве основное место занимают салака, шпрот, треска, речная камбала, корюшка, окунь и различные виды пресноводных рыб.
Источник