Характеристика Баренцева моря
Баренцево море имеет четкие границы на юге и отчасти на востоке, на остальных участках границы проходят по условным линиям, проведенным по кратчайшим расстояниям между береговыми точками. Западной границей моря является линия м. Южный (Шпицберген) — о. Медвежий — м. Нордкап. Южная граница моря проходит по берегу материка и линии м. Святой Нос — м. Канин Нос, отделяющей его от Белого моря. С востока море ограничено западным побережьем островов Вайгач и Новая Земля и далее линией м. Желания — м. Кользат (о. Греэм-Белл). На севере граница моря проходит по северной окраине островов архипелага Земли Франца-Иосифа до м. Мэри Хармсуорт (о. Земля Александры) и далее через острова Виктория и Белый идет к м. Ли-Смит на о. Северо-Восточная Земля (Шпицберген).
Расположенное на северо-европейском шельфе, почти открытое к Центральному арктическому бассейну и открытое к морям Норвежскому и Гренландскому, Баренцево море относится к типу материковых окраинных морей. Это одно из самых больших по площади морей. Его площадь — 1 424 тыс. км2, объем 316 тыс. км3, средняя глубина — 222 м, наибольшая глубина — 600 м.
В Баренцевом море много островов. В их числе — архипелаги Шпицберген и Земля Франца-Иосифа, Новая Земля, острова Надежда, Короля Карла, Колгуев и др. Небольшие острова в основном сгруппированы в архипелаги, расположенные вблизи материка или более крупных островов, например Крестовые, Горбовы, Гуляевы Кошки и пр. Его сложная расчлененная береговая линия образует многочисленные мысы, фьорды, заливы, бухты. Отдельные участки Баренцевоморского побережья относятся к различным морфологическим типам берегов. Берега Баренцева моря в основном абразионные, но встречаются аккумулятивные и ледяные. Северные берега Скандинавии и Кольского п-ова — гористые и круто обрываются к морю, они изрезаны многочисленными фьордами. Для юго-восточной части моря характерны низменные пологие берега. Западное побережье Новой Земли — невысокое и всхолмленное, а в его северной части вплотную к морю подходят ледники. Некоторые из них стекают прямо в море. Подобные берега встречаются на Земле Франца-Иосифа и на о. Северо-Восточная земля архипелага Шпицберген.
Климат
Положение Баренцева моря в высоких широтах за Полярным кругом, непосредственная связь с Атлантическим океаном и Центральным арктическим бассейном определяют основные черты климата моря. В целом климат моря полярный морской, характеризуется продолжительной зимой, коротким холодным летом, малой величиной годовых изменений температуры воздуха, большой относительной влажностью.
В северной части моря господствует арктический воздух, на юге — воздух умеренных широт. На границе этих двух основных потоков проходит атмосферный арктический фронт, направленный в общем от Исландии через о. Медвежий к северной оконечности Новой Земли. Здесь часто образуются циклоны и антициклоны, влияющие на характер погоды в Баренцевом море.
Зимой при углублении Исландского минимума и его взаимодействии с Сибирским максимумом обостряется арктический фронт, что влечет за собой усиление циклонической деятельности над центральной частью Баренцева моря. В результате этого над морем устанавливается весьма изменчивая погода с сильными ветрами, большими колебаниями температуры воздуха, выпадением осадков «зарядами». В этот сезон дуют преимущественно юго-западные ветры. На северо-западе моря часто наблюдаются также северо-восточные ветры, а в юго-восточной части моря — ветры с юга и юго-востока. Скорость ветра обычно 4—7 м/с, но временами увеличивается до 12—16 м/с. Среднемесячная температура самого холодного месяца — марта — равна на Шпицбергене —22°, в западной части моря —2°, на востоке, у о. Колгуева, –14° и в юго-восточной части —16°. Такое распределение температуры воздуха связано с отепляющим действием Норвежского течения и охлаждающим влиянием Карского моря.
Летом Исландский минимум становится менее глубоким, а Сибирский антициклон разрушается. Над Баренцевым морем формируется устойчивый антициклон. Вследствие этого здесь держится относительно устойчивая, прохладная и пасмурная погода со слабыми, преимущественно северо-восточными, ветрами.
В самые теплые месяцы — июль и август — в западной и центральной частях моря среднемесячная температура воздуха равна 8—9°, в юго-восточном районе она несколько ниже — примерно 7° и на севере понижается до 4— 6°. Обычная для лета погода нарушается вторжением воздушных масс из Атлантического океана. При этом ветер меняет направление на юго-западное и усиливается до 10—12 м/с. Такие вторжения происходят главным образом в западной и центральной частях моря, в то время как на севере продолжает сохраняться относительно устойчивая погода.
В переходные сезоны (весной и осенью) происходит перестройка барических полей, поэтому над Баренцевым морем преобладает неустойчивая пасмурная погода с сильными и переменными по направлению ветрами. Весной нередки осадки, выпадающие «зарядами», температура воздуха быстро повышается. Осенью понижение температуры происходит медленно.
Температура воды и солёность
Речной сток по отношению к площади и объему моря невелик и равен в среднем около 163 км3/год. На 90% он сосредоточен в юго-восточной части моря. В этот район несут свои воды самые крупные реки Баренцевоморского бассейна. Печора сбрасывает в средний по водности год около 130 км3 воды, что составляет примерно 70% всего берегового стока в море за год. Сюда же впадают и несколько мелких рек. На северное побережье Норвегии и берег Кольского п-ова приходится всего около 10% стока. Здесь в море стекают небольшие реки горного типа.
Максимальный материковый сток наблюдается весной, минимальный — осенью и зимой. Речной сток существенно отражается на гидрологических условиях только юго-восточной, самой мелководной части моря, которую иногда называют Печорским морем (точнее, Печорским бассейном моря).
Определяющее влияние на природу Баренцева моря оказывает водообмен с соседними морями, и главным образом с теплыми атлантическими водами. Годовой приток этих вод равен примерно 74 тыс. км3. Они приносят в море около 177·1012 ккал тепла. Из этого количества лишь 12% поглощается в процессе обмена вод Баренцева моря с другими морями. Остальное тепло расходуется в Баренцевом море, поэтому это одно из самых теплых морей Северного Ледовитого океана. На значительных пространствах этого моря от европейских берегов до 75° с.ш. круглый год наблюдается положительная температура воды на поверхности, и этот район не замерзает.
В структуре вод Баренцева моря различаются четыре водные массы.
1. Атлантические воды (от поверхности до дна), поступающие с юго-запада, с севера и северо-востока из Арктического бассейна (от 100—150 м до дна). Это — теплые и соленые воды.
2. Арктические воды, входящие в виде поверхностных течений с севера. Они имеют отрицательную температуру и пониженную соленость.
3. Прибрежные воды, приходящие с материковым стоком из Белого моря и с прибрежным течением вдоль берегов Норвегии из Норвежского моря. Летом эти воды характеризуются высокой температурой и малой соленостью, зимой — низкой температурой и соленостью. Характеристики зимних прибрежных вод близки к арктическим.
4. Баренцевоморские воды образуются в самом море в результате трансформации атлантических вод под влиянием местных условий. Эти воды отличаются низкой температурой и высокой соленостью. В зимнее время вся северовосточная часть моря от поверхности до дна заполнена баренцевоморскими водами, а юго-западная — атлантическими. Следы прибрежных вод обнаруживаются только в поверхностных горизонтах. Арктические воды отсутствуют. Благодаря интенсивному перемешиванию поступающие в море воды довольно быстро трансформируются в баренцевоморскую воду.
В летнее время вся северная часть Баренцева моря заполнена арктическими водами, центральная — атлантическими, а южная — прибрежными. При этом арктические и прибрежные воды занимают поверхностные горизонты. На глубинах в северной части моря располагаются баренцевоморские воды, а в южной — атлантические. Температура воды на поверхности в общем понижается с юго-запада на северо-восток.
Зимой на юге и юго-западе температура на поверхности воды равна 4—5°, в центральных районах 0—3°, а в северной и северо-восточной частях она близка к температуре замерзания.
Летом значения температуры на поверхности воды и температуры воздуха близки. На юге моря температура на поверхности равна 8—9°, в центральной части 3—5°, а на севере она понижается до отрицательных значений. В переходные сезоны (особенно весной) распределение и величины температуры воды на поверхности мало отличаются от зимних, а осенью — от летних.
Распределение температуры в толще воды в значительной мере зависит от распространения теплых атлантических вод, от зимнего охлаждения, распространяющегося на значительную глубину, и от рельефа дна. В связи с этим изменение температуры воды с глубиной происходит в разных районах моря по-разному.
В юго-западной части, наиболее подверженной влиянию атлантических вод, температура плавно и сравнительно слабо понижается с глубиной до дна.
Атлантические воды распространяются на восток по желобам, температура воды в них понижается от поверхности до горизонта 100—150 м, а затем слабо повышается к дну. На северо-востоке моря зимой низкая температура распространяется до горизонта 100—200 м, глубже она повышается до 1°. Летом невысокая поверхностная температура понижается до 25—50 м, где сохраняются ее наинизшие (–1,5°) зимние значения. Глубже, в слое 50—100 м, не затронутом зимней вертикальной циркуляцией, температура несколько повышается и равна около –1°. В нижележащих горизонтах проходят атлантические воды, и температура повышается здесь до 1°. Таким образом, между 50—100 м наблюдается холодный промежуточный слой. В котловинах, куда не проникают теплые воды, происходит сильное выхолаживание, например в Новоземельском желобе, Центральной котловине и т. д. Температура воды довольно однородна по всей толще зимой, а летом от небольших положительных значений на поверхности она понижается примерно до —1,7° у дна.
Подводные возвышенности препятствуют движению атлантических вод. В связи с этим над повышениями дна низкая температура воды наблюдается на близких к поверхности горизонтах. К тому же над возвышенностями и на их склонах происходит более длительное и интенсивное охлаждение, чем в глубоких районах. В результате у дна возвышенности образуются «шапки холодной воды», характерные для банок Баренцева моря. В районе Центральной возвышенности зимой очень низкая температура воды прослеживается от поверхности до дна. Летом она понижается с глубиной и достигает минимальных значений в слое 50—100 м, а глубже снова несколько повышается. В этот сезон здесь наблюдается холодный промежуточный слой, нижнюю границу которого образуют не теплые атлантические, а местные баренцевоморские воды.
В мелководной юго-восточной части моря сезонные изменения температуры воды хорошо выражены от поверхности до дна. Зимой низкая температура воды отмечается по всей толще. Весенний прогрев распространяется до горизонтов 10—12 м, откуда температура резко понижается к дну. Летом толщина верхнего прогретого слоя увеличивается до 15—18 м, а температура с глубиной понижается.
Осенью температура верхнего слоя воды начинает выравниваться, и распределение температуры с глубиной идет по типу морей умеренных широт. В большей же части Баренцева моря вертикальное распределение температуры носит океанический характер.
Вследствие хорошей связи с океаном и малого материкового стока соленость Баренцева моря мало отличается от средней солености океана.
Наибольшая соленость на поверхности моря (35‰) наблюдается в юго-западной части, в районе Нордкапского желоба, где проходят соленые атлантические воды и не бывает льдов. К северу и к югу соленость понижается до 34,5‰ благодаря таянию льдов. Еще больше распреснены (до 32—33‰) воды в юго-восточной части моря, где тают льды и куда поступают пресные воды с суши. Изменение солености на поверхности моря происходит от сезона к сезону. Зимой по всему морю соленость довольно высока — около 35‰, а в юго-восточной части — 32,5—33‰, так как в это время года усиливается приток атлантических вод, уменьшается материковый сток и происходит интенсивное льдообразование.
Весной почти везде сохраняются высокие значения солености. Лишь в узкой прибрежной полосе у Мурманского берега и в Канинско-Колгуевском районе соленость пониженная.
Летом сокращается приток атлантических вод, тают льды, распространяется речная вода, поэтому повсюду соленость понижается. В юго-западной части соленость равна 34,5‰, в юго-восточной — 29‰, а иногда и 25‰.
Осенью, в начале сезона, соленость остается пониженной по всему морю, но в дальнейшем из-за уменьшения материкового стока и начала льдообразования она увеличивается и достигает зимних значений.
Изменение солености в толще воды связано с рельефом дна и с притоком атлантических и речных вод. Преимущественно она увеличивается от 34‰ на поверхности до 35,1‰ у дна. В меньших пределах изменяется соленость по вертикали над подводными возвышенностями.
Сезонные изменения вертикального распределения солености на большей части моря выражены довольно слабо. Летом поверхностный слой опреснен, а с горизонтов 25—30 м начинается резкое увеличение солености с глубиной. Зимой скачок солености на этих горизонтах несколько сглаживается. Более заметно изменяются величины солености с глубиной в юго-восточной части моря. Разность солености на поверхности и у дна здесь может достигать нескольких промилле.
Зимой соленость почти выравнивается по всей толще воды, а весной речные воды опресняют поверхностный слой. Летом распреснение его усиливается еще и за счет растаявшего льда, поэтому между горизонтами 10 и 25 м образуется резкий скачок солености.
Зимой наиболее плотные воды на поверхности Баренцева моря находятся в северной части. Летом повышенная плотность наблюдается в центральных районах моря. На севере ее уменьшение связано с опреснением поверхностных вод за счет таяния льдов, на юге — с их прогревом.
Зимой в мелководных районах плотность от поверхности до дна повышается незначительно. Плотность заметно увеличивается с глубиной в районах распространения глубинных атлантических вод. Весной и особенно летом под влиянием опреснения поверхностных слоев плотностная стратификация вод по вертикали довольно отчетливо выражена по всему морю. В результате осеннего охлаждения происходит выравнивание величин плотности с глубиной.
Относительно слабая плотностная стратификация при обычно сильных ветрах обусловливает интенсивное развитие ветрового перемешивания в Баренцевом море. Оно охватывает здесь слой до 15—20 м в весенне-летнее время и проникает до горизонтов 25—30 м в осенне-зимний сезон. Лишь в юго-восточной части моря, где вертикальная переслоенность вод выражена резко, ветер перемешивает только самые верхние слои до горизонтов 10—12 м. Осенью и зимой к ветровому перемешиванию прибавляется еще и конвективное перемешивание.
На севере моря благодаря охлаждению и льдообразованию конвекция проникает до 50—75 м. Но она редко распространяется до дна, так как при таянии льдов, которые здесь бывают и летом, создаются большие градиенты плотности, что препятствует развитию вертикальной циркуляции.
На расположенных южнее поднятиях дна — Центральной возвышенности, Гусиной банке и т. д. — зимняя вертикальная циркуляция доходит до дна, так как в этих районах плотность достаточно однородна по всей толще воды. В результате над Центральной возвышенностью образуются очень холодные и тяжелые воды. Отсюда они постепенно сползают по склонам в окружающие возвышенность депрессии, в частности в Центральную котловину, где образуются холодные придонные воды.
Рельеф дна
Дно Баренцева моря — сложно-расчлененная подводная равнина, несколько наклоненная к западу и северо-востоку. Наиболее глубокие районы, в том числе и максимальная глубина моря, находятся в западной части моря. Для рельефа дна в целом характерно чередование крупных структурных элементов — подводных возвышенностей и желобов, имеющих разные направления, а также существование многочисленных мелких (3—5 м) неровностей на глубинах менее 200 м и террасовидных уступов на склонах. Разность глубин в открытой части моря достигает 400 м. Пересеченный рельеф дна существенно сказывается на гидрологических условиях моря.
Рельеф дна и течения Баренцева моря
Течения
Общая циркуляция вод Баренцева моря формируется под влиянием притока вод из соседних бассейнов, рельефа дна и других факторов. Как и в соседних морях северного полушария, здесь преобладает общее движение поверхностных вод против часовой стрелки.
Наиболее мощный и устойчивый поток, во многом определяющий гидрологические условия моря, образует теплое Нордкапское течение. Оно входит в море с юго-запада и движется на восток в прибрежной зоне со скоростью около 25 см/с, мористее его скорость уменьшается до 5—10 см/с. Примерно на 25° в.д. это течение разделяется на Прибрежное Мурманское и Мурманское течения. Первое из них шириной 40—50 км распространяется к юго-востоку вдоль берегов Кольского п-ова, проникает в Горло Белого моря, где встречается с выходным Беломорским течением и со скоростью 15—20 см/с следует на восток. Остров Колгуев разделяет Прибрежное Мурманское течение на Канинское, уходящее в юго-восточную часть моря и далее к проливам Карские Ворота и Югорский Шар, и Колгуевское, идущее вначале на восток, а затем на северо-восток, к побережью Новой Земли. Мурманское течение шириной около 100 км со скоростью порядка 5 см/с распространяется значительно мористее Прибрежного Мурманского. Около меридиана 40° в.д., встретив повышение дна, оно поворачивает на северо-восток и дает начало Западно-Новоземельскому течению, которое вместе с частью Колгуевского течения и поступающим через Карские Ворота холодным течением Литке образует восточную периферию общего для Баренцева моря циклонического круговорота. Кроме разветвленной системы теплого Нордкапского течения в Баренцевом море ясно выражены холодные течения. Вдоль возвышенности Персея, с северо-востока на юго-запад, вдоль Медвежинского мелководья проходит течение Персея. Сливаясь с холодными водами у о. Надежды, оно образует Медвежинское течение, скорость которого равна примерно 50 см/с.
На течения Баренцева моря существенно влияют крупномасштабные барические поля. Так, при локализации Полярного антициклона у берегов Аляски и Канады и при относительно западном расположении Исландского минимума Западно-Новоземельское течение проникает далеко на север, и часть его вод уходит в Карское море. Другая часть этого течения отклоняется на запад и усиливается водами, поступающими из Арктического бассейна (восточнее Земли Франца-Иосифа). Увеличивается приток поверхностных арктических вод, приносимых Восточно-Шпицбергенским течением.
При значительном развитии Сибирского максимума и одновременно более северном расположении Исландского минимума преобладает вынос вод из Баренцева моря через проливы между Новой Землей и Землей Франца-Иосифа, а также между Землей Франца-Иосифа и Шпицбергеном.
Общая картина течений усложняется местными циклоническими и антициклональными круговоротами.
Приливы в Баренцевом море вызываются главным образом атлантической приливной волной, которая вступает в море с юго-запада, между Нордкапом и Шпицбергеном, и движется на восток. Около входа в Маточкин Шар она поворачивает частично на северо-запад, частично на юго-восток.
На северные окраины моря оказывает влияние другая приливная волна, приходящая из Северного Ледовитого океана. Вследствие этого у северо-восточных берегов Шпицбергена и у Земли Франца-Иосифа происходит интерференция атлантической и северной волн. Приливы Баренцева моря почти везде носят правильный полусуточный характер, как и вызываемые ими течения, но смена направлений приливных течений происходит неодинаково в разных районах моря.
Вдоль Мурманского берега, в Чешской губе, на западе Печорского моря, приливные течения близки к реверсивным. В открытых частях моря направление течений в большинстве случаев меняется по часовой стрелке, а на некоторых банках — против часовой стрелки. Смена направлений приливных течений происходит одновременно во всем слое от поверхности до дна.
Наибольшая скорость приливных течений (около 150 см/с) отмечается в поверхностном слое. Большими скоростями характеризуются приливные течения вдоль Мурманского берега, при входе в Воронку Белого моря, в Канинско-Колгуевском районе и на Южно-Шпицбергенском мелководье. Кроме сильных течений приливы вызывают значительные изменения уровня Баренцева моря. Высота прилива у берегов Кольского п-ова достигает 3 м. На севере и северо-востоке величина приливов становится меньше и у берегов Шпицбергена равна 1—2 м, а у южных берегов Земли Франца-Иосифа всего 40—50 см. Это связано с особенностями рельефа дна, конфигурацией берегов и интерференцией приливных волн, приходящих из Атлантического и Северного Ледовитого океанов.
Кроме приливных колебаний в Баренцевом море прослеживаются и сезонные изменения уровня, вызванные главным образом воздействием атмосферного давления и ветров. Разница между максимальным и минимальным положением среднего уровня в Мурманске может достигать 40—50 см.
Сильные и продолжительные ветры вызывают сгонно-нагонные колебания уровня. Они наиболее значительны (до 3 м) у Кольского побережья и у Шпицбергена (порядка 1 м), меньшие величины ( до 0,5 м) наблюдаются у берегов Новой Земли и в юго-восточной части моря.
Большие пространства чистой воды, частые и сильные устойчивые ветры благоприятствуют развитию волнения в Баренцевом море. Особенно сильное волнение наблюдается зимой, когда при длительных (не менее 16—18 ч) западных и юго-западных ветрах (до 20— 25 м/с) в центральных районах моря наиболее развитые волны могут достигать высоты 10—11 м. В прибрежной зоне волны меньше. При продолжительных северо-западных штормовых ветрах высота волн достигает 7—8 м. Начиная с апреля интенсивность волнения уменьшается. Волны высотой 5 м и более повторяются редко. Наиболее спокойно море в летние месяцы, повторяемость штормовых волн высотой 5—6 м не превышает 1—3%. Осенью интенсивность волнения увеличивается и в ноябре приближается к зимней.
Ледовитость
Баренцево море относится к числу ледовитых, но это единственное из арктических морей, которое из-за притока в его юго-западную часть теплых атлантических вод никогда полностью не замерзает. Вследствие слабых течений из Карского моря в Баренцево лед оттуда практически не поступает.
Таким образом, в Баренцевом море наблюдаются льды местного происхождения. В центральной и юго-восточной частях моря — это однолетние льды, которые образуются осенью и зимой, а весной и летом тают. Лишь на крайнем севере и северо-востоке встречаются старые льды, в том числе иногда и арктический пак.
Льдообразование в море начинается на севере в сентябре, в центральных районах — в октябре и на юго-востоке — в ноябре. В море преобладают плавучие льды, среди которых встречаются айсберги. Обычно они концентрируются у Новой Земли, Земли Франца-Иосифа и у Шпицбергена. Айсберги образуются от ледников, спускающихся к морю с этих островов. Изредка айсберги течениями выносятся далеко к югу, вплоть до побережья Кольского п-ова. Обычно баренцевоморские айсберги не превышают 25 м в высоту и 600 м в длину.
Припай в Баренцевом море развит слабо. Сравнительно небольшие площади он занимает в Канинско-Печорском районе и у Новой Земли, а у берегов Кольского п-ова встречается только в губах.
В юго-восточной части моря и у западных берегов Новой Земли всю зиму сохраняются заприпайные полыньи. Максимально распространены льды в море в апреле, когда они покрывают до 75% его площади. Толщина ровного морского льда местного происхождения в большинстве районов не превышает 1 м. Наиболее толстые льды (до 150 см) встречаются на севере и северо-востоке.
В весенне-летнее время однолетние льды быстро тают. В мае южные и юго-восточные районы освобождаются ото льдов, а к концу лета ото льдов очищается почти все море (за исключением районов, прилегающих к Новой Земле, к Земле Франца-Иосифа и юго-восточным берегам Шпицбергена).
Ледовитость Баренцева моря изменяется от года к году, что связано с различной интенсивностью Нордкапского течения, с характером крупномасштабной атмосферной циркуляции и е общим потеплением или похолоданием Арктики в целом.
Хозяйственное значение
