История планетарной воды
Классическое уравнение водного баланса М.И. Львовича
верное для Мирового океана как закрытой термодинамической системы, с учетом полученных нами новых внешних статей отныне приобретает более полное выражение:
Р + R + Т – Е – F = N, (N>0), (III.3)
где Е – испарение; Р – атмосферные осадки; R – речной; подземный и другие виды стока, контролируемые атмосферными осадками; Т – эндогенные (внутрипланетарные) поступления воды; F – потери на фотолиз.
Уравнение (III.3) показывает, что в реальном мире равновесия (III.2) не существует, так как происходят безвозвратные потери воды при фотолизе и последующей диссипации в космос водорода, а также за счет непрерывного поступления внутрипланетарной воды на поверхность Земли. Малые в годовом исчислении эти статьи баланса, как мы увидим, играют решающую роль в эволюции лика планеты в геологическом масштабе времени.
Современные представления о происхождении воды. Длительное время в естествознании существуют представления о большой древности современного объема земной гидросферы и чрезвычайно медленных ее изменениях в настоящем, прошлом и будущем. Наиболее популярны две точки зрения. Согласно первой – вода на Земле образовалась конденсационным путем из атмосферы сразу после образования планеты, т.е. около 4,5 млрд. лет тому назад. По другой – вода равномерно накапливалась на поверхности в процессе дегазации и вулканизма мантии Земли. Отсюда делается заключение о древности Мирового океана современных размеров и глубин, которые он якобы приобрел еще 600 – 1000 млн. лет назад. Так, академик В.И. Вернадский в 30-х годах писал: “По видимому, количество соленой морской воды остается более или менее неизменным в течение сотен миллионов лет” (с. 109). В другом месте он уточняет свою мысль: “ .Распределение суши и океана в основном не менялось в течение не менее миллиарда лет, по крайней мере с начала палеозоя, и это распределение не есть поверхностное географическое явление .” (с. 691). Отсюда следует вывод о древнем и очень устойчивом распределении континентов и океанов, суши и моря, т.е. наблюдаемая асимметрия лика Земли представляется как одна из ее планетарных особенностей. Заметим, что к этому выводу В.И. Вернадский пришел, опираясь на знаменитый синтез австрийского геолога Э. Зюсса в книге “Лик Земли”. Еще более радикальное мнение, основанное на данных изучения изотопного состава воды, высказывает профессор В. Ферронский, полагая, что гидросфера, будучи конденсационного происхождения, образовалась в период остывания верхней оболочки Земли за сравнительно короткий срок в объеме, близком к современному. Во многих работах современных исследователей считается чуть ли не само собой разумеющимся, что Мировой океан с объемом воды, близким к современному, существовал уже в палеозое (Леонтьев, 1982; Хаин, 1971 и др.).
В приведенных и других аналогичных суждениях о природе воды, как правило, отсутствуют надежные количественные оценки изменений объема гидросферы в течение геологической истории Земли, а сами они построены на целом ряде допущений и гипотез.
Представление чуть ли не об изначальном образовании земной гидросферы, по существу, не оставляет места для эволюции. Лик Земли оказывается сформированным со всей своей асимметрией уже изначально. Уязвимы также представления о слабой изменчивости природных условий Земли, медленном и равномерном накоплении гидросферы. Это не согласуется с данными исторической геологии о ярко выраженном эволюционном, поступательном ходе развития природной среды и органического мира Земли, противоречит современным наблюдаемым темпам изменения уровня океана, климата, скорости разрушения горных пород и т.д.
Полезные статьи
Проблемы совершенствования экономического районирования и административно-территориального устройства России.
Экономические районы изменяются в процессе развития производительных сил. Пересмотр сетки крупных районов неизбежен. Под районной планировкой поним .
Индостан
Отделенный с севера от остальной Азии Иранским нагорьем и Гималаями и расположенный в тропическом и субэкваториальном (муссонном) климате Индийский .
Ямало-Ненецкий автономный округ.
Ямало-Ненецкий автономный округ относится к добывающим сырьевым регионам. В 1996 г. в объеме продукции округа топливная промышленность занимала 95,6 .
Источник
Водный баланс мирового океана
Общее уравнение многолетнего годового водного баланса Мирового океана может быть записано в виде
где x – осадки на поверхность океана (в среднем 1 270 мм в год, или
458 000 км3 в год; y – поверхностный сток 9124 мм, или 44 700 км3, из них
41 700 км3 приходится на реки, 3000 км3 – «ледниковый» сток Антарктиды и арктических островов); w – подземный сток (6 мм, или 2200 км3); z – испарение с поверхности океана (1400 мм, или 505 000 км3).
Если учитывать небольшие изменения уровня Мирового океана, то урав-
нение годового водного баланса должно быть записано следующим образом:
x + y + w + = z + Du,
где Du – изменение уровня (если члены уравнения представлены в вели- чинах слоя) или объема (если члены уравнения представлены в объемных еди- ницах).
В XX в. Du составляло 1,7 мм/год, или 610 км3/год. Повышение уровня
Мирового океана происходит в основном вследствие увеличения поступления вод в результате таяния ледников Антарктиды, Гренландии и арктических ост- ровов, увеличения атмосферных осадков, а также за счет увеличению объема океана в результате термического расширения воды.
Повышение температуры верхнего слоя океана в XX в дало скорость при-
роста его уровня в 0,6–1,0 мм/год. По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК-2001), в течении XX в уровень Ми-
рового океана в среднем повысился на 15 см, что дало прирост объема его вод на 54,2 тыс. км3, или на 0,004\%.
Атмосферные осадки дают 90,7\% приходной части водного баланса Ми- рового океана, а испарение – 100\% его расходной части. Для водного баланса Мирового океана характерно широтное изменение соотношения двух главных
составляющих уравнения водного баланса – осадков и испарения. Оно связано с общими закономерностями распределения на Земле тепла и влаги, которые определяют и закономерное изменение с широтой осадков на поверхность океана и испарение с его поверхности.
Основными особенностями распределения осадков, испарения и разности (x−z) следующие: 1) общее увеличение осадков и испарения от полярных рай- онов к низким широтам; 2) существование избытка осадков над испарением: в
высоких широтах Северного полушария (арктический, субарктический и час- тично умеренный климатические пояса, в высоких широтах Южного полуша- рия (антарктический, субантарктический и частично умеренный климатические
пояса) и низких широтах (экваториальный и субэкваториальный Северного по- лушария климатические пояса); 3) существование двух зон превышения испа- рения над осадками в обоих полушариях (тропический и субтропический кли- матические пояса).
Таким образом, в зонах, где x – z > 0, наблюдается разбавление морской воды пресной, уменьшение ее солености, причем избыток вод должен вызвать
отток поверхностных вод из этих районов океана; в зонах, где x – z
Источник
Часть 2. 3 Водный баланс
3.1. Изученность водного баланса
Водный баланс Белого моря, в особенности соотношение таких его составляющих, как материковый сток и водообмен с Баренцевым морем, играющих большую роль в формировании гидрологического режима, является одним из основных климатообразующих факторов моря. Уравнение водного баланса имеет вид
Степень изученности отдельных составляющих водного баланса различна. Первые сведения о стоке крупнейших рек относятся к концу XIX — началу XX в. По расходам р. Северной Двины они датируются 1882 г., а р. Онеги (в п. Надпорожий Погост) — 1914 г. В устье р. Мезени исследования гидрологического режима были начаты в 1914— 1915гг
В настоящее время хорошо освещены сетью постов реки, каждая из которых имеет площадь водосбора более 20 000 км 2 . Однако в Белое море впадает много водотоков с площадью водосбора 100— 1000 км 2 , и, например, по Архангельской области из них изучены лишь 0,03% [117]. Кроме того, наблюдения имеют разную длительность (табл. 3.1).
Нормой стока принято считать средний годовой сток за период 60—70 лет.
Количество речной воды, поступающей в Белое море, рассчитано в работе [47] по средним многолетним значениям расходов за весь период наблюдений по 1975 г. включительно. Территория водосбора условно разделена на три района. Район 1 включает водосборы рек Кольского полуострова, впадающих в Белое море между м. Святой Нос и и. Кандалакша (включая р. Ниву), район 2 — водосборы рек Карельской АССР, впадающих между п. Кандалакша и р. Онегой (исключая ее), район 3 — водосборы рек территории Архангельской области, впадающих в море между р. Онегой и м. Канин Нос. Наиболее изученным в гидрологическом отношении можно считать район 3. В целом по всем районам площади водосборов, замыкаемые гидростворами, составляют 88%. В той же работе [47] приводятся средние многолетние значения притока речных вод в Белое море: по району 1— около 24 км 3 /год; по району 2 — 34 км 3 /год; по району 3 — 170 км 3 /год.
Водообмен с Баренцевым морем является важнейшей составляющей водного баланса Белого моря. Рассчитывался он неоднократно. Впервые результирующий водообмен (200 км 3 /год) был получен В. В. Тимоновым в 1929 г. по разрезу СосновецМегры. Затем в 1960 г. Н. С. Уралов на разрезе м. Канин Нос — м. Святой Нос получил значение выносимых из Белого моря вод, равное 192 км 3 /год. Водообмен Белого и Баренцева морей рассчитывался также на основании связи наблюденных непериодических течений на створе м. Канин Нос — м. Святой Нос с уровнями на близлежащих водных постах [4]. Результирующий перенос беломорских вод, составивший 231 км 3 /год, неплохо согласуется с годовым притоком пресных вод в Белое море, что говорит о большей достоверности этого результата. Значительный интерес представляет внутригодовое распределение водообмена, однако в перечисленных работах оно не рассматривалось. Наблюдения за другой составляющей водного баланса — осадками проводились с конца прошлого века при помощи дождемеров, а впоследствии — осадкомеров на многих прибрежных станциях (табл. 3.2).
Средняя многолетняя годовая сумма осадков, выпадающих на поверхность Белого моря, по данным работы [152] составляет 37,8 км 3 /год. В «Атласе океанов» [8] через Белое море проходит изогиета 600 мм, т. е. годовая сумма осадков оценивается около 50 км 3 /год.
Данные по испарению с поверхности Белого моря не столь обширны. По измерениям, производившимся в 1923— 1933 гг. на о. Мудьюг при помощи эвапарометра Вильда, было получено значение 424 мм/год. Испарение, рассчитанное И. Я. Арсеньевой по методам Шулейкина и Сямойленко, составило 457 и 487 мм/год соответственно. ВМФ ДАНИИ при расчете теплового баланса косвенным методом определялось испарение, в среднем оно составило 400 мм/год [152]. Для районов Белого моря значения испарения получены В. Л. Цуриковым (неопубликованные данные, 1980) по методу Н. П. Гоптарева и Г. Н. Панина [30]. Среднее за 12 лет испарение равнялось 23 км 3 /год.
Из сказанного видно, что наиболее полные и длительные наблюдения проводились за осадками bп речным стоком: ряды на некоторых станциях имеют длительность 80—90 лет. Гораздо хуже обстоит дело с испарением и водообменом Белого и Баренцева морей. Имеющиеся данные по испарению все же позволяют оценить его внутригодовое распределение. О водообмене, к сожалению, этого сказать нельзя.
Оценивая баланс вод Белого моря, представляется целесообразным рассмотреть отдельные его составляющие для основных районов моря.
3.2. Материковый сток
Роль речного стока, годовой объем которого достигает 4 % общего объем Белого моря, исключительно велика. Являясь одним из основных факторов, определяющих водообмен Белого и Баренцева морен, речной сток оказывает влияние на режим циркуляции вод моря
Реки, впадающие в Белое море и имеющие преимущественно снеговое питание, характеризуются высоким весенним половодьем и низкой зимней меженью
У рек Кольского полуострова весеннее половодье начинается в конце апреля — начале мая. Средний слой стока за этот период составляет 120— 150 мм, из них 70—80% приходится на снеговой сток и 10 — 15% на долю дождей. Летне-осенняя межень обычно наступает в середине июля — первых числах августа н заканчивается в сентябре— начале октября. Средние многолетние нормы стока в этот период 2—7 л/(с*км 2 ). Зимняя межень устанавливается обычно в конце октября— середине ноября и в среднем продолжается 160— 190 сут [115].
У рек Карелии весеннее половодье начинается в конце апреля — начале мая. Сток за этот период обычно составляет 40—50% годового. Зимняя межень наступает в ноябре — начале декабря и продолжается 130— 150 сут. Самые низкие уровни характерны для конца марта— начала апреля [116].
На весенний сток рек Архангельской области приходится 55—65% годового объема, на период межени — 35—45% (из них 6—9 % — доля зимнего стока). В летне-осенний период нередко проходят дождевые паводки, особенно частые осенью. Максимальный сток в это время отмечается в октябре (6— 10% годового). Для зимней межени (декабрь— март) характерно снижение стока к концу периода [117].
Средняя многолетняя норма стока для рек Карелии около 10 л/(с*км 2 ), для рек Кольского полуострова— 12— 13 л/(с*км 2 ), для рек Архангельской области— 10— 13 л/(с*км 2 ). Наибольший сток (15— 20 л/(с*км 2 ) наблюдается на сравнительно небольшом участке к юго-востоку от Архангельска (бассейн р. Мудьюги) (рис. 3.1 б)
Поскольку соотношение осадков и испарения из года в год не остается постоянным, изменяется и годовой сток. Так, в Архангельской области коэффициенты вариации годового стока у разных рек колеблются от 0,11 до 0,41, в Карелии — от 0,20 до 0,30, на Кольском полуострове — от 0,20 до 0,28 (рис. 3.1 а).
Статистические характеристики годового стока приведены в табл. 3.3. На рис. 3.2 а изображена функция повторяемости речного стока.
Вековые колебания стока рек определяются крупномасштабными изменениями климата. С начала века наблюдается устойчивое снижение увлажненности территории водосбора рек, впадающих в Белое море. Оно повлекло за собой и уменьшение стока. Это хорошо видно на примере Северной Двины, расходы которой измеряются с конца прошлого века.
Анализ рядов годового стока рек показал, что на фоне векового снижения стока выделяются циклы маловодных и многоводных лет. Так, рост стока характерен для конца 20-х — начала 30-х годов. Судя по вековому ходу осадков, в это время прекратилось резкое падение увлажненности и наметилась тенденция к увеличению количества осадков. Конец 30-х — начало 40-х годов отмечены общим снижением стока (для Северной Двины па эти годы приходится абсолютный минимум стока за весь период наблюдений). Циклы маловодных и многоводных лет хорошо прослеживаются по рядам стока. Судя по спектральному анализу, отсутствуют долгопериодные колебания стока. В межгодовых колебаниях можно выделить 4—5 и 8—9-летние циклы (рис. 3.3), причем циклы многоводных и маловодных лет для крупных рек хронологически не совпадают.
Спектры стока в диапазоне частот, соответствующих периодам менее года, близки к линейчатым. Максимумы спектров наблюдаются на частоте годовой гармоники и ее обертонов, соответствующих периодам б, 4, 3 и 2 мес. Годовые гармоники с амплитудами 1,2—49,0 км 3 /мес, зависящими от района, обусловлены ежегодно повторяющимися паводками. Пик на частоте, соответствующей колебаниям с периодом полгода, появляется благодаря чередованию весеннего и осеннего паводков. В целом материковый сток имеет ярко выраженный сезонный ход, что наглядно иллюстрируется с помощью квартильного анализа средних месячных значений стока, например, для Двинского залива. Внутригодовая изменчивость стока носит сезонный характер. Максимальный разброс значений соответствует пику весеннего половодья (рис. 3.4). Для периодов межени характерны малые значения стока и малая их изменчивость. Например, в Двинском заливе в период зимней межени устойчивые аналоги коэффициентов вариации рядов стока составляют 0,04— 0,07, в период летней межени 0,06—0,10.
Подземный сток по сравнению с поверхностным изучен слабо. По оценкам работ [115— 117], он составляет на юге Кольского полуострова около 2,0 л/(с*км 2 ), в Карелии — 1,5—2,0 л/(с*км 2 ), на территории Архангельской области —2,5—3,0 л/(с*км 2 ), что намного меньше поверхностного. Можно считать, что его роль в балансе вод Белого моря несущественна.
3.3. Осадки и испарение
Белое море расположено в субполярном климатическом поясе, характеризующемся повышенной увлажненностью. Осадки повсеместно на 100— 200 мм превышают испарение.
Количество атмосферных осадков определяется активной циклонической деятельностью. В балансе вод Белого моря осадки играют не столь существенную роль, как речной сток. Однако они вносят свой вклад в приток пресных вод. Кроме того, режим увлажненности прибрежных территорий влияет на речной сток.
Для расчета годовых сумм осадков, выпадающих на поверхность Белого моря, использованы данные 19 береговых станций (из них 4 островных) [130]. Считая измеренные количества осадков репрезентативными для всей площади моря, для построения карт применена интерполяция методом среднего взвешенного значения. Интерполируемое значение элемента принималось равным
Положение изогнет корректировалось по положению линий равной повторяемости выпадения осадков [8].
За год на поверхность Белого моря выпадает 500—600 мм осадков, из них 350—400 мм — в теплый период. Число дней с осадками составляет 180— 190. В открытых районах Бассейна, Горла и Воронки повторяемость осадков более 10 мм/сут составляет около 4 сут в году, более 20 мм/сут — I—2 сут в году, более 30 мм/сут — I—2 раза за 10 лет.
Внутригодовое распределение осадков зависит от характера атмосферной циркуляции и интенсивности циклонической деятельности. Зимой над Белым морем преобладают циклопы с Гренландского и Норвежского морей и Атлантического океана (повторяемость циклопических образовании 77%). Они приносят обложные осадки в виде снега. Эти осадки мелкие, но частые (при повторяемости 30—40% их количество составляет 35—45 мм/мес. Число дней с осадками в январе составляет 15—20).
Весной, когда над акваторией Белого моря господствуют малоподвижные циклоны, а повторяемость области высокого давления увеличивается до 35%, наблюдается минимальное в году количество осадков: их повторяемость уменьшается до 15%. а число дней с осадками до — 12— 13.
В летний период как и в другие сезоны над акваторией моря преобладает область низкого давления. Однако в это время года наблюдается заметное ослабление интенсивности общей циркуляции атмосферы. Для лета характерна максимальная в году повторяемость южных циклонов, приносящих самые обильные осадки. Так, например, в июле может быть 10— 12 сут с осадками, интенсивность которых превышает 0,1 мм/мин. В среднем в нюне выпадает около 55 мм осадков.
Максимум осадков приходится на сентябрь — октябрь. Осенью повторяемость области низкого давления над морем увеличивается до 73%, скорость перемещения циклонов значительно возрастает. Повторяемость осадков в ноябре составляет 30% при норме выпадения 50—60 мм/мес. Количество дней с осадками в это время в южной части моря равно 15—20, в Воронке— 18—23 (рис. 3.5, 3.6). Из рис. 3.7, на котором приведены гистограммы внутригодового распределения осадков по восьми станциям, следует, что неравномерность выпадения осадков возрастает с юго-запада на северо-восток. На станциях Сосновец и Канин Нос минимумы п максимумы выражены наиболее ярко. О сезонной неравномерности осадков в различных районах моря можно судить по сезонным суммам, выраженным в процентах от годовых (табл. 3.4).
Долгопериодные колебания осадков связаны с изменениями климата. С начала века до 20-х годов наблюдалось устойчивое понижение увлажненности. В 20—30-е годы вековой ход количества осадков несколько стабилизировался
Для годовых сумм осадков по всем районам Белого моря рассчитаны статистические характеристики (табл. 3.5).
На рис, 3.2 б и качестве примера приведена плотность распределения количества осадков для Бассейна.
По испарению с поверхности Белого моря использовались данные, полученные В. Л. Цуриковым. Испарение вычислялось за 12-летний период для всех районов моря. По этим данным с поверхности Белого моря за год в среднем испаряется 250 мм (около 23 км 3 ) воды, причем с поверхности Онежского залива (исключая вершину) и Бассейна испаряется около 200 мм, Кандалакшского и Двинского заливов — 310—350 мм, Горла, Воронки и Мезенского залива — около 260 мм. Таким образом, в среднем по морю осадки существенно превышают испарение (остаточный слой осадков составляет 275 мм/год).
Внутригодовое распределение испарения определяется в основном климатическими факторами На рис. 3.8 приведены гистограммы распределения испарения на восьми береговых и островных станциях. Отрицательные значения месячных сумм свидетельствуют о преобладании в этих месяцах конденсации над испарением. Внутригодовая неравномерность распределения испарения наиболее ярко выраженная на островных станциях, возрастает с юго-запада на северо-восток. Кривые годового хода испарения в Онежском заливе и Горле моря имеют хорошо выраженный максимум в июле—августе, во всех же остальных районах они содержат два максимума (в марте—апреле и в сентябре октябре) и два минимума (в феврале и июне) (рис. 3.9). Па энергетических спектрах испарения выделяются два пика с периодами 12 и 6 мес. Различие в годовом ходе испарения вызвано преобладанием годовой гармоники в одних районах и полугодовой — в других.
Для водного баланса Белого моря существенны не столько абсолютные значения осадков и испарения, сколько их разность, характеризующая увлажненность, которая уменьшается с юга на север. Внутригодовые колебания осадков и испарения несинхронны, поэтому внутригодовое распределение увлажненности имеет максимумы в январе и июле и минимумы в апреле и октябре. Внутригодовые колебания составляют 5,3 км 3 . Примечательно, что в октябре—ноябре испарение почти полностью компенсирует осадки, тогда как в другие месяцы осадки в 2—3 рада превышают испарение.
3.4. Водообмен между Белым и Баренцевым морями.
Изменчивость водного баланса Белого моря
Рассмотренные выше составляющие характеризуют пресный баланс Белого моря. В среднем за год избыток пресной воды, поступающей в море, несколько превышает 240 км 3 , что составляет 4,5% всего объема моря. Следовательно, исключительно важную роль в поддержании водного и солевого баланса Белого моря играет водообмен с Баренцевым морем. Водообмен определяется в основном разностями уровней и плотностей воды в этих морях, а также интенсивностью и направлением господствующих над ними ветров.
Как уже отмечалось, годовой водообмен Белого и Баренцева морей оценивался многими авторами. Полученные оценки отражали суммарное воздействие всех факторов, определяющих процессы водообмена и не давали представления о его внутригодовом распределении.
Один из методов расчета результирующего водообмена — по уравнению водного баланса. В этом случае водообмен принимается равным алгебраической сумме осадков, испарения, речного стока и изменения объема моря ΔV. Считается, что фильтрация вод и подземный сток незначительны. Расчет ΔV основан на использовании средних месячных данных по уровням на береговых станциях. Уровенная поверхность каждого района па каждый момент времени аппроксимируется плоскостью. Такие вычисления проводились для Онежского, Двинского и Кандалакшского заливов, Бассейна и Горла. В Воронке и Мезенском заливе расчеты не выполнялись из-за отсутствия непрерывных уроненных наблюдений.
Методика вычисления изменения объема по формуле
Вычисленный таким образом результирующий водообмен через Горло равен 197 км 3 /год и направлен из Белого моря. При этом 31 км 3 приходится на ледообмен (табл. З.б). Бареицевоморская вода прослеживается в Воронке Белого моря во все сезоны. Особенно далеко ома распространяется зимой. Результирующий водообмен к это время года минимален. Максимальный вынос вод приходится на май — июнь. Это вызвано увеличением стока рек во время половодья, которое приводит к подъему уровней в вершинах заливов. Отток воды в это время превышает объем втекающих вод для Двинского залива на 20—30 км 3 /мес, для Онежского на 5— 6 км 3 /мес, для Кандалакшского на 2—3 км 3 /мес. Весной воды заливов проникают далеко в Бассейн, а воды Бассейна занимают южную часть Горла. Результирующий водообмен на границе Горла и Воронки достигает в это время 30—40 км 3 /мес и направлен из Белого моря.
Как видно из табл. З.б, отток беломорских вод превышает приток из Баренцева моря в течение всего года. Обеспечивается он прежде всего более высоким по сравнению с Баренцевым уровнем Белого моря, который в свою очередь создастся значительным притоком пресной воды.
Помимо того, что речной сток создает превышение уровня, он приводит к распреснению беломорских вод, образованию горизонтальных градиентов плотности на выходах из заливов и существованию постоянного градиента плотности между беломорскими и баренцевоморскими водами. Горизонтальные градиенты плотности порождают термохалииное течение, направленное из Баренцева моря в Белое. Таким образом, речной сток с одной стороны создаст условия для существования стокового течения Белого моря, а с другой — обеспечивает приток баренцевоморских вод.
На водообменные процессы оказывает влияние ветровое воздействие на поверхность моря. Зимой преобладают юго-западные ветры, летом — северовосточные. Зимой ветер способствует выносу вдоль Канинского берега беломорских вод, а летом — баренцевоморских.
Показателем изменчивости водного баланса могут служить колебания уровня, так как они определяются соотношением между осадками и испарением и водообменом Белого и Баренцева морей. Следовательно, наблюдения за уровнем можно использовать для оценки гидрологических условий, связанных с колебаниями климата. В табл. 3.7 приведены разности осредненных по пятилетиям средних годовых уровней по береговым станциям. Видно, что спад уровнен по всему морю наблюдался в конце 40-х— начале 50-х годов, а затем — в последние 14 лет рассматриваемого периода, что согласуется с вековым ходом стока и осадков.
Об изменчивости водного баланса можно судить и по спектрам изменений объема моря. В диапазоне частот, соответствующих межгодовым колебаниям не выделяется сколько-нибудь значимый пик. Во внутригодовых колебаниях можно отметить цикличность, равную 12 мое, обусловленную ежегодным увеличением объема моря в период весеннего половодья. Максимум годовых колебании ΔV в Бассейне, Горле и Кандалакшском заливе наступает в ноябре, в Двинском и Онежском заливах — в феврале, минимум — в мае и августе соответственно. Амплитуда этих колебаний составляет 0,1 — 1,6 км 3 . Для составляющих водного баланса вычислены спектры по дискретным перекрывающимся интервалам, равным 21 году, и при временном сдвиге — 12 мес.
На частотах, соответствующих периодам 12; 6; 4; 3 и 2 мес у обоих спектров прослеживаются устойчивые пики. Это справедливо для заливов. Очевидно, изменения их объемов тесно связаны с поступлением речных вод. Для Онежского и Двинского заливов характерен сильным рост объема в мае и резкое падение в июне при максимальной изменчивости весной и осенью. Парные коэффициенты корреляции для рядов изменении объема и речного стока значимы (для Двинского залива, например, г = 0,51). В Бассейне, Горле и Кандалакшском заливе резких изменений ΔV нет. Максимальная изменчивость характерна для зимнего периода. Это говорит о том, что основным фактором, определяющим внутригодовые колебания объема в этих районах, является водообмен с прилегающими акваториями.
Таким образом, можно сделать следующие выводы.
Водный баланс, в особенности соотношение таких его составляющих как материковый сток и водообмен с Баренцевым морем, играют большую роль в формировании гидрологического режима моря и являются одним из основных клнматообразующнх факторов моря
Все составляющие водного баланса имеют хорошо выраженный сезонный ход. В то же время оценка сезонной изменчивости водообмена с Баренцевым морем весьма приблизительна и требует дальнейшего уточнения.
У составляющих водного баланса с длительными рядами наблюдений (материковый сток и осадки), отмечается убывающий тренд.
Источник