Геология
о теории и практике
Температура и солёность Японского моря (часть 2)
Вся толща его вод разделяется на две зоны, поверхностную — до глубины в среднем 200 м и глубинную — от 200 м и до дна. Воды глубинной зоны относительно однородны по физическим свойствам в течение года. Характеристики поверхностной воды под влиянием климатических и гидрологических факторов изменяются во времени и пространстве гораздо интенсивнее.
В Японском море выделяются три водные массы: две в поверхностной зоне поверхностная тихоокеанская, характерная для юго-восточной части моря, и поверхностная япономорская — для северо-западной части моря и одна в глубинной части — глубинная япономорская водная масса.
Поверхностная тихоокеанская водная масса формируется водой Цусимского течения, наибольший объем она имеет на юге и юго-востоке моря. По мере продвижения на север ее толщина и площадь распространения постепенно уменьшаются, и примерно около 48° с ш вследствие резкого уменьшения глубины она выклинивается на мелководье. Зимой, когда Цусимское течение ослабевает, северная граница тихоокеанских вод располагается примерно на 46-47° с ш.
Поверхностная тихоокеанская вода характеризуется высокими значениями температуры (около 15-20°) и солености (34-34,5°/͚) В этой водной массе выделяется несколько слоев, гидрологические характеристики которых и толщина меняются в течение года: поверхностный слой, где температура в течение года меняется от 10 до 25°, а соленость — от 33,5 до 34,5°/͚. Толщина поверхностного слоя меняется от 10 до 100 м, верхний промежуточный слой имеет толщину, изменяющуюся от 50 до 150 м. В нем отмечаются значительные градиенты температуры, солености и плотности, нижний слой имеет толщину от 100 до 150 м. В течение года изменяются глубина его залегания и границы распространения, температура варьирует от 4 до 12°, соленость — от 34 до 34,2°/͚. Нижний промежуточный слой имеет очень незначительные вертикальные градиенты температуры, солености и плотности. Он отделяет поверхностную тихоокеанскую водную массу от глубинной япономорской.
По мере продвижения на север характеристики тихоокеанской воды постепенно изменяются под влиянием климатических факторов в результате перемешивания ее с подстилающей глубинной япономорской водой. При охлаждении и распреснении тихоокеанской воды на широтах 46-48° с ш формируется поверхностная япономорская водная масса. Она характеризуется относительно низкой температурой (в среднем около 5-8°) и соленостью (32,5- 33,5°/͚). Вся толща этой водной массы делится на три слоя, поверхностный, промежуточный и глубинный. Как и в тихоокеанской, в поверхностной японо-морской воде наибольшие изменения гидрологических характеристик происходят в поверхностном слое толщиной от 10 до 150 м и более. Температура здесь в течение года меняется от 0 до 21°, соленость — от 32 до 34°/͚. В промежуточном и глубинном слоях сезонные изменения гидрологических характеристик незначительны
Глубинная япономорская вода образуется в результате трансформации поверхностных вод, опускающихся на глубины вследствие процесса зимней конвекции. Изменения характеристик глубинной япономорской воды по вертикали крайне малы. Основная масса этих вод имеет зимой температуру 0,1-0,2°, летом 0,3-0,5°, соленость в течение года 34,1-34,15°/͚.
Особенности структуры вод Японского моря хорошо иллюстрируются распределением в нем океанологических характеристик. Температура воды на поверхности в общем повышается от северо-запада к юго-востоку
Зимой температура воды на поверхности от близких к 0° отрицательных вели- чин на севере и северо-западе повышается до 10-14° на юге и юго-востоке. Для этого сезона характерен хорошо выраженный контраст температуры воды между западной и восточной частями моря, причем на юге он проявляется слабее, чем на севере и в центральной части моря. Так, на широте залива Петра Великого температура воды на западе близка к 0°, а на востоке она достигает 5-6°. Это объясняется, в частности, влиянием теплых вод, продвигающихся с юга на север в восточной часта моря.
В результате весеннего прогрева поверхностная температура воды по всему морю довольно быстро повышается. В это время температурные различия между западной и восточной частями моря начинают сглаживаться.
Летом температура воды на поверхности повышается от 18-20° на севере до 25-27° на юге моря. Различия температуры по широте сравнительно невелики
У западных берегов температура воды на поверхности на 1-2° ниже, чем у восточных, где теплые воды распространяются с юга на север.
Зимой в северных и северо-западных районах моря температура воды по вертикали изменяется незначительно, и ее значения близки к 0,2-0,4°. В центральной, южной и юго-восточной частях моря изменение температуры воды с глубиной выражено более заметно. В общем поверхностная температура, равная 8-10°, сохраняется до горизонтов 100-150 м, от которых она плавно понижается с глубиной примерно до 2-4° на горизонтах 200-250 м, далее она понижается очень медленно — до 1-1,5° на горизонтах 400-500 м, глубже температура несколько понижается (до величин менее 1°) и примерно такой остается до дна.
Летом на севере и северо-западе моря высокая поверхностная температура (18-20°) наблюдается в слое 0—15 м, отсюда она резко понижается с глубиной до 4° на горизонте 50 м, далее ее понижение идет очень медленно до горизонта 250 м где она равна примерно 1°, глубже и до дна температура не превышает 1°.
В центральной и южной частях моря температура довольно плавно понижается с глубиной и на горизонте 200 м равна примерно 6°, отсюда она понижается несколько быстрее и на горизонтах 250-260 м равна 1,5-2°, далее она понижается очень медленно и на горизонтах 750-1500 м (в некоторых рай онах на горизонтах 1000-1500 м) достигает минимума, равного 0,04-0,14°, отсюда температура повышается к дну до 0,3°. Образование промежуточного слоя минимальных величин темпера туры предположительно связывают с погружением охлаждаемых в суровые зимы вод северной части моря. Этот слой довольно устойчив и наблюдается круглый год.
Средняя соленость Японского моря, равная примерно 34,1°/͚, несколько ниже средней солености вод Мирового океана.
Зимой наибольшая соленость поверхностного слоя (около 34,5°/͚) наблюдается на юге Наименьшая соленость на поверхности (около 33,8°/͚) отмечается вдоль юго-восточных и юго-западных берегов, где некоторое опреснение вызывают обильные осадки. На большей части моря соленость равна 34,1°/͚. В весеннее время на севере и северо-западе опреснение поверхностных вод происходит вследствие таяния льда, а в других районах оно связано с увеличением осадков. Сравнительно высокой (34,6-34,7°/͚) соленость остается на юге, где в это время усиливается приток более соленых вод, поступающих через Корейский пролив. Летом средняя соленость на поверхности изменяется от 32,5°/͚на севере Татарского пролива до 34,5°/͚ у берегов о. Хонсю.
В центральных и южных районах моря осадки значительно превышают испарение, что приводит к опреснению поверхностных вод. К осени количество осадков уменьшается, море начинает охлаждаться, в связи с чем соленость на поверхности увеличивается. Вертикальный ход солености характеризуется в общем небольшими изменениями ее величин по глубине. Зимой на большей части моря наблюдается однородная соленость от поверхности до дна, равная примерно 34,1°/͚. Только в прибрежных водах прослеживается слабо выраженный минимум солености в поверхностных горизонтах, ниже которого соленость несколько повышается и остается практически одинаковой до дна. В это время года изменения солености по вертикали на большей части моря не превышают 0,6-0,7°/͚, а в его центральной части не достигают0,1°/͚.
Весенне-летнее опреснение поверхностных вод формирует основные черты летнего распределения солености по вертикали.
Летом минимальная соленость отмечается на поверхности в результате заметного опреснения поверхностных вод. В подповерхностных слоях соленость увеличивается с глубиной, причем создаются заметные вертикальные градиенты солености. Максимум солености в это время отмечается на горизонтах 50-100 м в северных районах и на горизонтах 500-1500 м в южных. Ниже этих слоев соленость несколько уменьшается и почти не изменяется до дна, оставаясь в пределах 33,9-34,1°/͚. Летом соленость глубинных вод на 0,1°/͚ меньше, чем зимой.
Плотность воды Японского моря зависит в основном от температуры. Наиболее высокая плотность отмечается зимой, а самая низкая — летом. В северо-западной части моря плотность выше, чем в южной и юго-восточной
Зимой плотность на поверхности довольно однородна по всему морю, особенно в его северо-западной части.
Весной однородность величин поверхностной плотности нарушается в связи с разным прогревом верхнего слоя воды.
Летом наиболее велики горизонтальные различия величин поверхностной плотности. Они особенно значительны в области смешения вод с разными характеристиками. Зимой плотность примерно одинакова от поверхности до дна в северо-западной части моря. В юго-восточных районах плотность несколько повышается на горизонтах 50-100 м, глубже и до дна она увеличивается очень незначительно. Максимум плотности отмечается в марте
Летом на северо-западе воды заметно переслоены по плотности. Она невелика на поверхности, резко повышается на горизонтах 50-100 м и глубже до дна увеличивается более плавно. В юго-западной части моря плотность заметно увеличивается в подповерхностных (до 50 м) слоях, на горизонтах 100-150 м она довольно однородна, ниже плотность немного увеличивается до дна. Этот переход происходит на горизонтах 150-200 м на северо-западе и на горизонтах 300-400 м на юго-востоке моря.
Осенью плотность начинает выравниваться, что означает переход к зимнему виду распределения плотности с глубиной. Весенне-летняя плотностная стратификация обусловливает довольно устойчивое состояние вод Японского моря, хотя в разных районах оно выражено в разной степени. В соответствии с этим в море создаются более или менее благоприятные предпосылки для возникновения и развития перемешивания.
Вследствие преобладания ветров сравнительно небольшой силы и их значительного усиления при прохождении циклонов в условиях расслоения вод на севере и северо-западе моря ветровое перемешивание проникает здесь до горизонтов порядка 20 м. В менее стратифицированных водах южных и юго-западных районов ветер перемешивает верхние слои до горизонтов 25-30 м. Осенью расслоение уменьшается, а ветры усиливаются, но в это время года толщина верхнего однородного слоя увеличивается за счет плотностного перемешивания.
Осенне-зимнее охлаждение, а на севере и льдообразование вызывают интенсивную конвекцию в Японском море. В его северной и северо-западной частях в результате быстрого осеннего охлаждения поверхности развивается конвективное перемешивание, которое в течение короткого времени охватывает глубокие слои. С началом льдообразования этот процесс усиливается, и в декабре конвекция проникает до дна. На больших глубинах она распространяется до горизонтов 2000-3000 м. В южных и юго-восточных районах моря, охлаждаемых осенью и зимой в меньшей степени, конвекция распространяется в основном до горизонтов 200 м. В районах резкого изменения глубин конвекцию усиливает сползание вод по склонам, в результате которого плотностное перемешивание проникает до горизонтов 300-400 м. Ниже перемешивание ограничивает плотностная структура вод, и вентиляция придонных слоев происходит за счет турбулентности, вертикальных движений и других динамических процессов.
Характер циркуляции вод моря определяется не только влиянием ветров, действующих непосредственно над морем, но и циркуляцией атмосферы над северной частью Тихого океана, так как от нее зависит усиление или ослабление притока тихоокеанских вод. В летнее время юго-восточный муссон способствует усилению циркуляции вод вследствие поступления большого количества воды. Зимой устойчивый северо-западный муссон препятствует поступлению вод в море через Корейский пролив вызывая ослабление циркуляции вод.
Источник
Характеристики и ресурсы Японского моря
Акватория Японского моря относится к Тихому океану, а точнее, к его западной части. Находится возле острова Сахалин, между Азией и Японией. Омывает Южную и Северную Корею, Японию и Российскую Федерацию.
Хоть водоем и принадлежит бассейну океана, он от него хорошо изолирован. Это влияет как на соленость Японского моря, так и на его фауну. Общий баланс воды регулируется благодаря оттокам и притокам, осуществляющихся при помощи проливов. В водообмене практически не участвует (вклад небольшой: 1%).
С другими водоемами и Тихим океаном соединяется 4 проливами (Цусимским, Сою, Мамаия, Цугару). Площадь поверхности составляет около 1062 км 2 . Средняя глубина Японского моря – 1753 м, наибольшая – 3742 м. Трудно поддается замерзанию, лишь его северная часть зимой покрывается льдом.
Гидроним – общепринятый, однако оспаривается Корейскими державами. Они утверждают, что название, в буквальном смысле, навязано Японской стороной всему миру. В Южной Корее оно именуется Восточным морем, а Северная использует название Корейское Восточное море.
Проблемы Японского моря напрямую связаны с экологией. Их можно было бы назвать типичными, если бы не тот факт, что водоем омывает сразу несколько государств. Они ведут различную политику по охране вод моря, поэтому влияние со стороны людей также различается. Среди основных проблем можно перечислить такие:
- промышленная добыча;
- выброс радиоактивных веществ и нефтепродуктов;
- нефтяные пятна.
Климатические условия
Климат морской, поэтому теплая вода и муссоны – частое явление для этого моря. Юго-востоку характерны частые осадки, на северо-западе их минимальное количество. В осеннее время года часто наблюдаются тайфуны. Волны порой достигают 10 метров. На 90% замерзает Татарский пролив. Как правило, лед держится около 3-4 месяцев.
Температура Японского моря колеблется на несколько десятков градусов в зависимости от района. Северным и западным характерно -20 о С, восточным и южным — +5 о С. Теплым месяцем уже несколько лет считается август. В это время года на севере температура достигает +15 о С, на юге — +25 о С.
Соленость Японского моря и его ледники
Соленость колеблется от 33 до 34 промилле – это в несколько раз ниже, чем в водах Мирового Океана.
Японское море по оледенению делится на три части:
- Татарский против;
- залив Петра Великого;
- район от Поворотного мыса до Белкина.
Как уже было описано выше, лед всегда локализуется в части данного пролива и залива. В других местах он практически не формируется (если не брать в расчет бухты и северо-западные воды).
Интересен то факт, что изначально лед появляется в местах, где присутствует пресная вода Японского моря, и лишь потом он распространяется в другие части водоема.
Оледенение в Татарском проливе держится на юге около 80 дней, на севере – 170 дней; в заливе Петра Великого – 120 дней.
Если зима не отличается сильными морозами, то районы покрываются льдом в начале-конце ноября; если же наблюдаются опускания температуры до критичных отметок, то замерзание происходит и раньше.
К февралю формирование покрова прекращается. На этот момент Татарский пролив покрывается около 50%, а Залив Петра Великого – на 55%.
Оттаивание зачастую начинается в марте. Глубина Японского моря способствует быстрому процессу избавления ото льда. Оно может начаться в конце апреля. Если температура держится низкой, то оттаивание начинается в начале июня. Сначала «открываются» части Залива Петра Великого, в частности, его открытые акватории, и побережья Золотого мыса. В то время когда в Татарском проливе лед начинает отступать, в его восточной части он оттаивает.
Ресурсы Японского моря
Биологические ресурсы человеком используются в максимальной степени. Возле шельфа развито рыболовство. Ценными видами рыб считаются сельдь, тунец и сардина. В центральных районах отлавливают кальмаров, на севере и на юго-западе – лосося. Важную роль также играют водоросли Японского моря.
Флора и фауна
Биологические ресурсы Японского моря в разных частях имеют свои характерные особенности. Из-за климатических условий на севере и северо-западе природа имеет умеренные характеристики, на юге преобладает фаунистический комплекс. Возле Дальнего Востока есть растения и обитают животные, присущие тепловодному и умеренному климату. Здесь можно увидеть кальмаров и осьминогов. Помимо них встречаются бурые водоросли, морские ежи, звезды, креветки и крабы. Все же ресурсы Японского моря пищат от разнообразия. Мало где можно найти красных асцидий. Распространены гребешки, ерши и собачки.
Проблемы моря
Основной проблемой является потребление ресурсов моря за счет постоянной ловли рыб и крабов, водорослей, гребешков, морских ежей. Вместе с государственными флотилиями процветает браконьерский вылов. Злоупотребление добычей рыбы и моллюсков приводит к постоянному вымиранию каких-либо видов морских животных.
Помимо этого беспечная рыбалка может привести и к гибели людей. Из-за горюче-смазочных отходов, сточных вод и нефтепродуктов, рыба погибает, мутирует или загрязняется, что несет большую опасность для потребителей.
Несколько лет назад эту проблему удалось побороть благодаря связным действиям и договоренностям между Российской Федерацией и Японией.
Порты компаний, предприятий и населенных пунктов – основной источник загрязнения водами с содержанием хлора, нефтью, ртути, азота и другими опасными веществами. Из-за большой концентрации этих веществ развиваются сине-зеленые водоросли. Из-за них появляется опасность загрязнения сероводородом.
Приливы
Сложные приливы характерны для Японского моря. Их цикличность в разных районах значительно отличается. Полусуточная встречается возле Корейского пролива и возле Татарского. Дневные приливы присущи территориям, прилежащим к побережью Российской Федерации, Корейской Республики и КНДР, а также возле Хоккайдо и Хонсю (Япония). Возле залива Петра Великого приливы имеют смешанный характер.
Уровень приливов низкий: от 1 до 3 метров. В некоторых районах амплитуда варьируется от 2,2 до 2,7 м.
Сезонные колебания также не редкость. Они наблюдаются чаще всего летом; зимой их меньше. На уровень воды влияет и характер ветра, его сила. Отчего сильно зависят ресурсы Японского моря.
Прозрачность
На всей протяженности моря вода разного цвета: от синего до голубого с зеленым оттенком. Как правило, прозрачность сохраняется на глубине до 10 м. В водах Японского моря много кислорода, что способствует развитию ресурсов. Фитопланктон распространен больше на севере и западе водоема. На поверхности воды концентрация кислорода достигает почти 95%, однако эта цифра с глубиной постепенно уменьшается, и уже к 3 тыс. метров равняется 70%.
Источник