Клімат північного льодовитого океану

Північний Льодовитий океан розташовується в приполюсних широтах, де в атмосферу, в середньому за рік, йде більше тепла, ніж приходить. Цим обумовлені і пояснюються більшість особливостей і характеристик його гідрологічного режиму.

У липні на 80 ° пн. ш. на поверхню надходить близько 31 ккал/см 2 на місяць. Але значна частина цієї енергії втрачається внаслідок великої відбивної здатності снігу і льоду. Альбедо морських льодів і снігу – 80-85%, тобто його роль у формуванні радіаційного балансу надзвичайно велика.

За розрахунковими даними і безпосередніми вимірами річний радіаційний баланс Центральної Арктики позитивний і коливається від 2 ккал/см 2 до величин, близьких до 0.

У зимовий час остиглі нижні шари приземного шару повітря отримують трохи тепла від атлантичних вод, температура яких під льодом досить висока в порівнянні з іншими верствами води. Навесні і влітку до зниження температури повітря веде величезна витрата тепла на танення снігу і льоду.

Особливості клімату Північного Льодовитого океану

Формування клімату Арктичного басейну пов’язане із взаємодією баричних центрів, що утворюються як над океаном, так і над сусідніми ділянками суші.

У Арктичному регіоні взаємодіють чотири центри підвищеного тиску. У центрі басейну розташовується великий постійний максимум, межею якого служить арктичний фронт (приблизно на 70 ° пн. ш.). З вересня по березень формуються Азиатський і Північноамериканський максимуми. І нарешті, протягом усього року над крижаним куполом Гренландії функціонує Гренландський максимум.

Над океанами в зимове півріччя активні Ісландський мінімум і граючий місцеву роль для Північного Льодовитого океану Алеутський мінімум Тихого океану. У північно-східному напрямку розвивається Ісландсько-Карська улоговина, до зими вона досягає Східносибірського моря.

По осі улоговини проходить арктичний фронт, уздовж якого відбувається активний рух циклонів. Його вплив позначається на кліматі східної частини Чукотського моря, іноді циклони прориваються до Центральної Арктики, граючи деяку роль у живленні льодовиків західних околиць Канадського Арктичного архіпелагу.

У прибережних районах материків і в Гренландії спостерігається мусонний характер вітрів.

Арктичний клімат найбільш яскраво проявляється під час полярної ночі, яка триває в різних частинах океану від декількох діб до півроку (на полюсі). У цей час не надходить сонячне тепло, залишається тільки атмосферна радіація адвективного походження. Полярною ніччю відзначаються найнижчі температури в приземних шарах атмосфери (нижче -30°С). Посилюється вихолоджування величезної поверхні замерзлого океану внаслідок випромінювання.

Хоча полярним днем сонце, яке не заходить, і постачає на Землю велику кількість променевої енергії (за місяць більше, ніж на екваторі), але велике альбедо, що досягає 90-95%. Значна частина тепла йде на танення снігу і льоду, тому температура приземного шару повітря ледь перевищує 0°С.

Необхідно відзначити, що тієї кількості тепла, яке отримує Північний Льодовитий океан за полярний день, цілком достатньо, щоб розтопити всі льоди і сніги, якби поверхня океану була чорного кольору, що поглинає радіацію. У літній час інтенсивно протікають процеси випаровування і утворення хмар. Взимку все припиняється. Океан віддає тепло, хоча і невелике, атмосфері.

У цілому клімат океану можна охарактеризувати як суворий з тривалою зимою, сильними вітрами, малою сумою опадів, але частими туманами, хуртовинами, вічними льодами, із середньорічною температурою нижче 0°С.

Переважна швидкість вітрів – 4-9 м/с. Хмарність влітку – більше 7 балів, взимку – 4-9 балів. Річна сума опадів рідко де перевищує 200 мм. Значна частина останніх припадає на іній, паморозь, крижаний наліт, що пов’язано з низькими температурами і високою відносною вологістю повітря (70% і більше).

Характерну особливість клімату Арктики зазначав В. Ю. Візе: найбільші добові амплітуди температур спостерігаються навесні – у квітні, в перехідний час від полярної ночі до полярного дня, при мінімальній хмарності і дуже слабких вітрах. Для льодово-морської (центральної) частини характерні майже повна відсутність позитивних середньодобових температур, однорідність літніх (липень-серпень) температур і відсутність яскраво вираженого середньомісячного зимового мінімуму. Абсолютний мінімум температур не досягає -50°С.

Фізико-хімічні властивості вод

У цілому для вод Північного Льодовитого океану характерні низькі температури і знижена солоність.

Розпріснення поверхневих вод океану відбувається в тепле півріччя, і до кінця літа солоність досягає 30-31 ‰ . Дещо більше – до 33 ‰ вона в приатлантичних водах Гренландського моря. В арктичних морях, де лід майже повністю тане і надходить багато прісної води з континентів, солоність зменшується до 10% о. За межами квазістаціонарного шару (50-55 м, а влітку навіть 20-30 м) значення солоності швидко підвищуються і на глибині 150-200 м вже досягають 33-34 ‰ .

Температура поверхневих вод має сезонний режим.

Взимку вона під льодом близька до температури замерзання солоної води. Влітку підвищується на 0,1-0,2°С в першу чергу за рахунок поглинання променевої енергії розлучень.

Нульова ізотерма проходить вздовж кромки льоду, на вільних від льоду акваторіях вода прогрівається до позитивних величин. Температура вод найтіснішим чином пов’язана і з їх динамікою. У міру просування в бік Атлантичного океану води трансформуються. У Північноєвропейський басейн вони надходять як холодна Східно-гренландська течія.

Аналогічні води формуються в Гренландськом і Баффіновом морях. Велику роль в температурному режимі Арктичного басейну відіграють теплі води Атлантики. Вони широкою смугою надходять в Північний Льодовитий океан.

У Датській протоці струменя течії Ірмінгера зливаються з водами південно-норвезького циклонічного кругообігу і частково виходять між Фарерськими о-вами та Ісландією.

Норвезька течія приносить води в Норвезьке море і далі в Арктичний басейн, причому температура вод (в Фареро-Шетландській протоці) змінюється від 10-14°С на поверхні до 0°С на глибині 600-800 м. Сезонна амплітуда температур, загасаюча до 200 м. глибини, становить 5°С. Теплі води течій у високих широтах мають велику площу зіткнення з холодною атмосферою, в результаті чого відбувається величезна віддача тепла в повітря.

Певну роль у гідрологічному режимі Льодовитого океану відіграють беринговоморські (тихоокеанські) води, що мають у властивостях чітко виражену сезонність. Розпріснення і теплі води надходять через протоку влітку. У середньому за рік через Берингову протоку надходить 36 тис. км 3 тихоокеанських вод, що в 6 разів менше, ніж атлантичних.

Придонні води, походження яких до цих пір точно не встановлено, займають основну частину обсягу океану. Існує припущення, що придонні води Північноєвропейського басейну – результат змішування вод атлантичних і власне арктичних. Арктичний басейн (східна частина) має проміжні води між атлантичними і тихоокеанськими.

Льоди

Постійний крижаний покрив зберігається на 2/3 поверхні Північного Льодовитого океану. Це його характерна особливість.

Багаторічний паковий лід товщиною 3-5 м займає весь Арктичний басейн. Уздовж берегів континентів формується припай шириною до 600-700 км. Обсяг цих льодів становить близько 10 млн. км 3 . Морські льоди представляють гігантську лінзу, в центрі якої товщина льоду дорівнює 3-5 м, а до периферії зменшується до 1,5-2 метрів.

Крижаний покрив складається з безлічі дрібних крижаних полів, які постійно переміщаються під впливом циркуляції повітряних мас і течій. Це призводить до зламу крижаних полів, зміни меж льодів. У Північному Льодовитому океані є і донний лід біля берегів Шпіцбергена, Гренландії, в його центральній частині, що відзначали Ф. Нансен, О. Свердруп та інші полярні дослідники.

Біля берегів Північної Гренландії зустрічаються нерухомі льоди. Рухливі (дрейфуючі) льоди не пов’язані з берегом, вони покірні вітрам і течіям. Крижані поля мають різні розміри. Більше 10 км в поперечнику називають гігантськими. До дрейфуючих льодів зі стійким становищем відносяться крижані масиви (крижані поля):

Карський;
Північний;
Новоземельский;
Таймирський;
Айонський.

Вони дуже ускладнюють роботу морського транспорту. Так, наприклад, у жовтні 1983 Айонськй крижаний масив повністю перервав навігацію між о-вом Врангеля і портом Певек. Менш стійкі однорічні льоди, що дрейфують, утворюються між паком і припаєм.

Влітку, як правило, вони руйнуються і утворюють великі ополонки. Існує Велика Сибірська ополонка (від архіпелагу Шпіцберген до о. Врангеля), де ланцюжок невеликих ополонок зливається в одну. Ополонки формуються в основному під впливом південних вітрів з материків, віджимаючих льоди на північ.

Взимку ополонки віддають велику кількість тепла. Навесні, навпаки, вони поглинають багато тепла порівняно з льодами, невеликі крижані поля в них швидко тануть. Тут багато риби, добре себе почувають тюлені. Ополонки – одні з найважливіших ділянок Північного морського шляху Невеликі ополонки є в морі Баффіна, найбільш відома ополонка у Землі Гранта.

У Північному Льодовитому океані зустрічаються і айсберги, які відриваються від:

льодовиків Гренландії;
Землі Франца-Йосипа;
островів Канадського Арктичного архіпелагу.

Айсберги Північної півкулі досягають висоти 60-70 м, рідко 100 м, найчастіше мають столоподібну форму. Сезон існування айсбергів – квітень-серпень. Південна межа їх поширення була зареєстрована в Атлантичному океані на 41 ° 30 ‘пн. ш. Приплили в Атлантику айсберги живуть 1-2 роки і більше. Обсяг льоду айсбергів Гренландії – 600 км 3 .

При несприятливих метеорологічних умовах: низьких температурах, сильному вітрі, заворушеннях в Арктиці спостерігається одне з найнебезпечніших явищ – заледеніння суден.

при забризкуванні;
переливі води через палубу;
при наявності переохолоджених опадів.

Спостерігаються ці явища при проходженні як теплих, так і холодних фронтів, коли посилюються вітри, змінюються температури і швидко змінюється синоптична обстановка. Прогноз таких умов особливо важливий в:

Источник

Північний Льодовитий океан

Тема 5. Північний Льодовитий океан

Найменший з океанів планети — Північний Льодовитий. Його площа становить 14,75 млн км кв., що в 12 разів менша від площі Тихого океану. Малі розміри океану зумовили те, що його довго називали морем. Ще наприкінці минулого століття про нього майже нічого не знали. Сумніви були навіть щодо того, чи справді є водна поверхня в районі Північного полюса. Адже більша частина океану завжди вкрита кригою.

§ 23. Особливості природи океану

Як впливає географічне положення океану на його природу?
На яких глибинах розташований шельф?

Географічне положення

Північний Льодовитий океан розташований на крайній півночі Землі й з усіх боків повністю оточений суходолом: Євразією та Північною Америкою. Береги материків значно порізані, тут розташовані численні моря і затоки. За кількістю островів Північний Льодовитий океан посідає друге місце після Тихого. Більшість островів мають материкове походження і укриті льодовиками.

За картою атласу визначіть назви окраїнних морів і найбільших островів Північного Льодовитого океану.
В океан впадають багатоводні річки, прісні води яких помітно змінюють природні умови прибережних районів. Проте найбільший вплив на природу Північного Льодовитого океану справляє Атлантика. її води вільно проникають на північ через широкі протоки.

Знайдіть їх на карті

Через вузьку Берингову протоку океан сполучається з Тихим океаном.

Рельєф дна

Головна особливість рельєфу дна Північного Льодовитого океану — великі розміри шельфу. Ширина шельфу вздовж берегів Євразії становить близько 1300 км. Він займає понад 50% площі дна океану.

Ложе океану має складну будову. Великі його улоговини розділені великими підводними хребтами. З-поміж них виділяють хребти Ломоносова і Менделєєва. Особливе місце у Північному Льодовитому океані займає серединно-океанічний хребет, який є фактично продовженням такого самого хребта в Атлантиці.

Пригадайте особливості його будови.

На відміну від інших океанів, для дна Північного Льодовитого не характерні вулканізм і землетруси, оскільки тут відсутня перехідна зона.

Клімат і води

Кліматичні умови Північного Льодовитого океану, які визначаються його положенням у полярних широтах, помітно відрізняються від клімату інших океанів. Температура вод у приповерхневому шарі в зимовий період майже всюди від’ємна і становить -1,8°С. Влітку вона може бути додатньою, але, як правило, не перевищує +5°С. Через це у центральній частині океану впродовж усього року зберігається крига. В зимові місяці вона вкриває 9/10, а влітку — близько половини його площі.

Пересічна потужність арктичної криги 3 м. У центральній частині океану переважають крижини з багаторічного льоду, що утворюють величезні льодові поля. Біля узбережжя плаває однорічна крига. Влітку вона руйнується, утворюючи широкі ополонки. Система таких ополонок біля берегів Євразії відома з давніх-давен і часто використовується в судноплавстві.

За картами атласу визначіть, які повітряні маси переважають над океаном протягом року, та пригадайте їхні властивості.

Взимку в центральній частині океану температура повітря сягає -30°С і часто знижується до -40°С. Літо також холодне: температура повітря в більшості районів становить -10°С — -12°С. Вищі температури впродовж року спостерігаються біля берегів Європи, де помітний вплив мають теплі течії.

Крига ізолює поверхню океану від безпосереднього впливу атмосфери. Тому, на відміну від інших океанів, морські течії Північного Льодовитого слабо пов’язані з атмосферною циркуляцією. Головну роль у їх формуванні відіграє потужний потік атлантичних вод, що рухаються вздовж Євразії на схід до Берингової протоки. Крізь неї в Північний Льодовитий океан вливаються води Тихого океану. Значну кількість води сюди приносять річки, зокрема Азії. Все це разом створює надлишок води в Чукотському і Східносибірському морях, яка стікає через центр Арктики до проток між Гренландією та Європою. Так виникає Трансарктична течія.

Солоність вод Північного Льодовитого океану завдяки періодичному таненню криги невисока. В окремих морях, куди впадають численні річки, вона становить 25‰-29‰. Там, де в океан вливаються солоні води Атлантичного і Тихого океанів, солоність зростає до 35‰.

Органічний світ

Через суворі кліматичні умови життя в Північному Льодовитому океані бідне. Тільки в приатлантичній його частині видовий склад морських організмів дещо більший. Саме тут і зосереджений промисловий вилов риби.

В океані налічується понад 150 видів риб. Тут водяться навага, нельма, сиг, сайка, мойва, палтус тощо. Риба — головна пожива для інших тварин, у тому числі й морських ссавців — тюленів (мал. 57), моржів (мал. 58), білуг. Полює на тюленів і рибу також білий ведмідь (мал.59). На скелястих берегах птахи (чайки, гаги, кайри, топірці, баклани тощо) утворюють масові гніздування — «пташині базари».

Незважаючи на бідність, органічний світ Північного Льодовитого океану дуже своєрідний. Одна з його особливостей — гігантизм. Тут трапляється найбільша медуза — ціанея, яка у діаметрі сягає 2 м, а щупальці її витягуються до 20 м. У холодних водах океану життєві процеси уповільнюються, що зумовлює значну тривалість життя його мешканців. Наприклад, мідії живуть до 25 років (для порівняння, у Чорному морі — тільки 5-6 років), тріска близько 20, а камбала — 40 років.

Складні природні умови значно утруднюють освоєння багатств Північного Льодовитого океану. Але вже розпочато добування олова біля узбережжя Сибіру та нафти і газу біля берегів Канади і Аляски. Особливе значення в освоєнні районів Крайньої Півночі має Північний морський шлях, який проходить уздовж північного узбережжя Євразії до Берингової протоки.

Географічне положення Північного Льодовитого океану різко відрізняється від інших океанів через розташування його в полярних широтах.
Головна особливість рельєфу дна океану — дуже велика площа шельфу і відсутність перехідної зони.
Суворі кліматичні умови зумовлюють те, що більша частина океану цілорічно укрита кригою.
Органічний світ Північного Льодовитого океану бідний, але дуже своєрідний.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

Чим пояснити назву Північного Льодовитого океану?
Що відмінного в рельєфі дна Північного Льодовитого океану порівняно з іншими океанами земної кулі?
З чим пов’язане помітне підвищення температур води і повітря в океані біля берегів Європи?
Назвіть особливості органічного світу Північного Льодовитого океану.

Наприкінці 80-х років XIX ст. на узбережжі Гренландії було знайдено вмерзлі в кригу речі, що належали одній із американських полярних експедицій. Ця експедиція загинула біля північно-східних берегів Євразії. Оскільки в Гренландії подібні знахідки траплялися й раніше, вчені зробили припущення про існування в Північному Льодовитому океані потужної течії.

Виходячи з цього, норвезький учений Ф.Нансен виступив з оригінальним проектом дослідження океану. Він вирішив не йти проти природи, а, скориставшись течією, спробувати за її допомогою проникнути вглиб Арктики. Оскільки йшлося про плавання серед крижаних полів, на замовлення Нансена було побудоване спеціальне судно з яйцеподібним корпусом. Боковий тиск криги не руйнував такий корабель, а витискував його на поверхню криги. На цьому судні 1883 р. Нансен і його одинадцять товаришів почали дрейф від Новосибірських островів, який тривав три роки. Результати експедиції Нансена змінили тодішні уявлення про Центральну Арктику. Виявилося, що це глибоководна водойма. В ній були відкриті поверхневі і глибинні течії. Одержані цінні спостереження за погодою та органічним світом глибинних районів Арктики. Експедиція Нансена стала зразком наукових досліджень, а ім’я його — авторитетним у світі науковців.

Відомо, що Північний полюс не є найхолоднішим місцем у Північній півкулі. Таке місце розташоване за тисячі кілометрів на південь від полюса. Чим же це пояснити? У пом’якшенні клімату в районі Північного полюса велика роль належить кризі, якою завжди вкрита центральна частина океану. Справа в тому, що з утворенням криги виділяється тепло. Під час утворення 1 см куб криги шар повітря над ним до висоти 25 м нагрівається на 10°С.

В історії дослідження і вивчення Північного Льодовитого океану є приклад чудового наукового передбачення. У 20-х роках XX ст. російський учений В.Ю.Візе, опрацьовуючи матеріали дрейфу однієї з полярних експедицій, звернув увагу на незвичайну річ. В одному з районів Карського моря рух затиснутої кригою шхуни не збігався ні з напрямом вітрів, ні з напрямом морських течій. Виходячи з цього, Візе припустив, що саме тут, очевидно, знаходиться невідомий острів, і наніс його на карту. 1930 р. експедиція на криголамі «Сєдов», керівником якої був Візе, підтвердила припущення вченого. Острів справді виявили там, де він уже був відкритий на папері. Йому дали ім’я Візе.

Одними з найхолодніших морів Світового океану є Східносибірське і Бофорта з температурою води від -1,5°С до -1,8°С.

Источник

Клімат північного льодовитого океану

Клімат і води Північного Льодовитого океану