Гидрологическая характеристика Белого моря
Гидрологический режим Белого моря определяется климатическими условиями этого района, характером водообмена с Баренцевым морем, сильными приливо-отливными течениями, стоком речных вод и расчлененностью побережья.
Из климатических факторов наибольшее влияние на гидрологический режим оказывает низкая температура воды, которая почти половину года на поверхности моря бывает ниже нуля. Устойчивые ветры от N и NO летом и от S и SW зимой оказывают значительное влияние на течения и волнение. В результате водообмена с Баренцевым морем увеличиваются соленость, плотность и прозрачность воды. Приливообразующие факторы обусловливают большую величину прилива и сильные приливо-отливные течения, учет которых при плавании в прибрежной зоне заливов обязателен. Сток речных вод является причиной более высокой температуры и весьма низкой солености воды, особенно в заливах.
Расчлененность побережья и особенности рельефа дна вызывают различие в скорости и направлении приливной волны в разных частях Белого моря и большой рост величины прилива по направлению к вершинам заливов; кроме того, на направление и скорость приливо-отливных течений оказывает влияние изрезанность береговой черты.
Колебания уровня и приливы. Колебания уровня Белого моря связаны в основном с приливо-отливными и сгонно-нагонными явлениями, а в устьевых участках рек также и с весенними половодьями. Приливы имеют правильный полусуточный характер; в течение суток наблюдаются две полные и две малые воды. Приливная волна Баренцева моря входит в северную часть Белого моря. Часть приливной волны, достигнув Горла моря, следует вдоль Терского и Зимнего берегов; при этом ее движение вдоль менее приглубого Зимнего берега замедляется. В Двинском заливе скорость приливной волны еще больше уменьшается. Величина прилива в разных районах моря неодинакова и колеблется в значительных пределах. Время роста и время падения в большинстве пунктов близки между собой.
В северной части моря средняя величина прилива колеблется от 1,8 до 4,7 м. Заметное влияние на приливы оказывает мелководье, которое обусловливает увеличение времени падения по сравнению с временем роста.
В Мезенском заливе средняя величина прилива 6,6 м, а средняя величина сизигийного прилива 7,7 м. Средняя величина прилива в Бассейне моря колеблется от 0,9 до 1,2 м. Время падения и роста почти одинаковы.
В вершине Двинского залива величина прилива почти вдвое меньше, чем при входе в него. Значительный приток речной воды обусловливает превышение времени роста над временем падения почти на 1 ч. Во многих районах залива иногда плавный ход подъема уровня воды при приливах нарушается и примерно около середины прилива наступает либо замедление подъема, либо временная остановка уровня на одной высоте, а иногда и падение его на короткое время, после чего подъем уровня снова продолжается с прежней скоростью до момента полной воды. Продолжительность этого явления, называемого манихой, доходит иногда до 1 ч. Маниха лучше выражена около сизигии.
В Онежском заливе величины прилива в сизигию и квадратуру мало отличаются друг от друга. Величина прилива у Поморского берега больше, чем у Онежского. Во всех пунктах время падения почти на 1,2 ч больше времени роста. В Кандалакшском заливе средняя величина прилива возрастает от 1,2 м у входа в залив до 1,9 м в вершине. Время падения на 1,5 - 2,2 ч больше времени роста.
Из метеорологических факторов, оказывающих влияние на колебания уровня моря, наиболее существенными являются атмосферное давление и ветер. При повышении давления уровень моря понижается и, наоборот, при понижении давления уровень повышается. При резких изменениях давления колебания уровня могут достигать 0,3 - 0,5 м. Вызываемые ветром сгоны и нагоны воды наиболее ярко выражены в вершинах суживающихся заливов и зависят от направления, силы и продолжительности действия ветра. Нагоны обычно наблюдаются при сильных и продолжительных ветрах от NW, N и NO, а сгоны - при ветрах от SO, S и SW.
В Кандалакшском заливе нередки случаи, когда сгонно-нагонные колебания уровня составляют около 0,5 м.
В Онежском заливе отмечены нагонные подъемы уровня, которые на 1,5 м выше приливного уровня.
Значительные сгонно-нагонные колебания уровня бывают в октябре - феврале. В летние месяцы (июль - август) нагонов и особенно сгонов бывает меньше. В устьях рек значительное повышение уровня наблюдается весной при половодьях. Обычно эти половодья бывают во время ледохода через 1 - 5 дней после вскрытия реки и реже во время вскрытия.
Течения. В Белом море отмечаются постоянные и приливо-отливные течения.
Постоянные течения у берегов северной части моря, от мыса Святой Нос до мыса Большой Городецкий, не наблюдаются, а в средней его части постоянное течение направлено в основном на север. Вдоль Терского берега, примерно от губы Попова Лахта, постоянное течение идет на юго-запад, затем на запад по направлению к Кандалакшскому заливу. Здесь оно сливается с течением, идущим из залива, затем направляется на юго-восток, заходит в Онежский залив и идет вдоль Карельского и Поморского берегов. Обогнув вершину залива, течение поворачивает на северо-запад и, следуя вдоль Онежского берега, выходит к острову Жижгинский. Далее течение направляется на юго-восток и заходит в Двинский залив. Около селения Солза оно отклоняется на север, где, сливаясь с водами реки Северная Двина, дает начало Двинскому постоянному течению, которое следует широкой полосой на север вдоль Зимнего берега.
В центральной части Бассейна моря наблюдаются четыре круговорота воды; три из них направлены против часовой стрелки, а один по часовой стрелке. Такой же круговорот отмечается между островом Моржовец и мысом Конушин.
Скорость постоянных течений невелика и колеблется от 0,3 - 0,6 уз в Двинском заливе до 0,4 - 0,7 уз в горле и северной части моря. В остальных районах скорость не превышает 0,5 уз. Приливо-отливные течения в северной части, Горле, Мезенском и Онежском заливах носят правильный полусуточный характер. Скорости приливо-отливных течений в часы их наибольшего развития достигают 3,4 и даже 4,8 уз к северо-востоку от острова Моржовец и 2,5 - 3,5 уз в районе островов Три Острова.
В средней части Горла моря скорости течения составляют 2,5 - 3,5 уз у Терского берега и 1,5 - 2,5 уз у Зимнего берега.
Рисунок 2 - Схема постоянных течений на поверхности. Стрелками показано направление течения. Устойчивые течения выделены утолщенными стрелками. Числа между стрелками - приближенная скорость течения в уз.
В Кандалакшском, Онежском и Двинском заливах приливные течения направлены в заливы, а отливные - из заливов. Скорости течений в среднем равны: в Кандалакшском заливе 0,3 уз при приливе и 0,7 уз при отливе; в Онежском заливе в проливах Восточная Соловецкая Салма и Западная Соловецкая Салма соответственно 1,6 и 1 уз при приливе и 2 уз при отливе; в Двинском заливе около 0,5 уз в обе фазы. В центральной части Бассейна скорости приливо-отливных течений не превышают 0,2 уз.
Наибольшие скорости суммарных течений в северной части моря наблюдаются через 5 ч после полной воды у острова Сосновец и составляют в квадратуру 0,7 - 2,5 уз, в сизигию 1,2 - 4,5 уз. В Горле Белого моря они отмечаются через 2 ч после полной воды у острова Сосновец и колеблются в квадратуру от 0,9 до 2 уз, в сизигию от 1,1 до 3,1 уз. В Бассейне Белого моря в полную воду у острова Сосновец наибольшие скорости суммарных течений изменяются в квадратуру от 0,2 до 0,8 уз, в сизигию от 0,5 до 0,8 уз. В заливах наибольшие скорости суммарных течений отмечаются за 6 ч до полной воды и спустя 6 ч после полной воды у острова Сосновец и составляют в квадратуру 0,1 - 1,7 уз, в сизигию 0,1 - 2,2 уз.
Волнение. Малые размеры моря и небольшие глубины не способствуют образованию и развитию больших волн. Однако в отдельных районах моря наблюдаются волны высотой до 6 - 7 м.
В течение всего года в Белом море преобладает волнение 1 - 3 балла, повторяемость которого достигает 60 - 75%. Волнение 5 баллов и более наблюдается преимущественно осенью и весной, когда повторяемость его колеблется от 2 - 6% в центральной части Бассейна и в Горле и до 7 - 10% в северной части моря. Летом в связи с ослаблением штормовых ветров повторяемость волнения 5 баллов и более уменьшается до 1 - 3% в центральной части Бассейна и в Горле и до 3 - 5% в северной части моря.
В заливах в течение всего года повторяемость волнения 5 баллов и более незначительна.
В северной части моря наиболее сильное волнение (5 баллов и более) чаще наблюдается при ветрах от N и NW, которые способствуют проникновению сюда крупных волн из Баренцева моря. В Горле моря сильное волнение бывает в основном при ветрах от SW и NO. В центральной части Бассейна самые крупные волны приходят от NO, однако сильное волнение не исключено и при устойчивом ветре от NW.
Волны на Белом море короткие и крутые.
Наиболее часто встречаются волны высотой до 2 м, повторяемость которых в северной части и Горле моря превышает 80%. Очень редко наблюдаются волны высотой 4 - 6 м. Длина волны обычно колеблется около 20 - 25 м; повторяемость таких волн в северной части моря составляет 60%. Волны длиной 50 - 100 м имеют повторяемость не более 16%.
Температура, соленость и плотность воды. Температура воды на поверхности моря зимой составляет - 1°, - 2° в центральной части бассейна, Горле и в северной части моря и 0°, - 1° в заливах. В конце весны температура воды повышается до 2° в северной части и Горле моря, до 4° в центральной части Бассейна, до 6° в Онежском и Кандалакшском заливах и до 8° в Двинском заливе.
Летом особенно хорошо прогреваются поверхностные воды центральной части Бассейна и заливов, где температура воды в июле достигает 12° - 16°; в северных районах в это время она равна 6° - 8°. Во второй половине августа температура начинает понижаться и в ноябре повсеместно не превышает 4°. Средние значения температуры воды на поверхности в отдельных районах моря указаны в таблице.
Таблица 1 - Температура воды на поверхности (в градусах).
Соленость воды на поверхности составляет 33 - 34%о в северной части моря, 29 - 31%о в Горле и 25 - 26%о в центральной части моря. В заливах соленость воды подвержена значительным колебаниям: наряду с районами, где вода почти пресная, имеются районы с соленостью 20 - 25%о.
В течение года наибольшая соленость отмечается зимой и несколько меньшая весной.
Плотность воды имеет наибольшие значения зимой, а наименьшие весной и летом.
В северной части моря в течение всего года плотность поверхностного слоя воды наибольшая и составляет 1,0240 - 1,0270, а в районах, где опреснены поверхностные воды, наблюдается резкое уменьшение плотности до 1,0050 - 1,0014.
Прозрачность и цвет воды. Прозрачность воды изменяется от 1 до 16 м. В прибрежных районах прозрачность воды обычно меньше, чем в открытом море, а в заливах она резко уменьшается по мере приближения к их вершинам. Наибольшая прозрачность отмечается в северной части моря.
Цвет воды в северной части моря голубовато-зеленый. По мере продвижения на юг вода приобретает свинцовый оттенок и становится более мутной.
Воды Двинского и Мезенского заливов имеют желтовато-коричневый цвет. Цвет воды в восточной части Бассейна моря весной голубовато-зеленый, зеленовато-желтый, а летом голубовато-зеленый и зеленый.
Осенью в северной части моря преобладает голубовато-зеленый.
Гидробиологические явления. Свечение моря наблюдается в ночное время, преимущественно в осенние месяцы. Обычно отмечается искрящаяся форма свечения, представляющая собой мелкие искровидные вспышки, возникающие или резко усиливающиеся от механических раздражений микроорганизмов. Бывают иногда и значительные вспышки света, излучаемого крупными организмами (некоторыми видами медуз и грибневиками).
Цветение моря наблюдается чаще всего в прибрежной полосе. Оно отмечается весной и осенью и характеризуется тем, что цвет воды приобретает бурые оттенки и прозрачность ее резко понижается.
Водоросли и обрастание. Из крупных бурых водорослей, распространенных в прибрежной полосе на глубинах от 3 до 20 м, наблюдается морская капуста.
Особенно густые водоросли встречаются на каменистом грунте в бухтах с достаточно высокой соленостью. К зиме часть водорослей отмирает.
Обрастание морскими организмами корпусов судов в Белом море ввиду низких температур происходит сравнительно медленно, однако корабли, проплававшие в нем в течение двух-трех лет, нуждаются в очистке корпусов.
