Пространственно-временная субмезомасштабная изменчивость гидрофизических полей Белого моря.

Физико-географическая характеристика Белого моря

Белое море относится к бассейну Северного Ледовитого океана, соединяется с Мировым океаном через Баренцево море и относится к окраинным шельфовым приливным морям. По принятой терминологии оно не относится к арктическим морям поскольку не имеет постоянного ледового покрова в течение года.

Расположенное к югу и востоку от Кольского полуострова между 68º40’ и 63º18 с.ш. и 32º00 и 44º30. Белое море имеет на севере условную границу с Баренцевым морем по линии м. Святой Нос – м.Канин нос. Площадь моря составляет около 90 000 км2, включая острова – 90 800км2. Как показано на рисунке 1.1, акватория Белого моря делится на несколько частей: Бассейн, Горло (пролив, соединяющий Белое море с Баренцевым), Воронка, Онежская губа, Двинская губа, Мезенская губа, Кандалакшский залив. Берега Белого моря имеют собственные названия и традиционно разделяются (в порядке перечисления против часовой стрелки от побережья Кольского полуострова) на Терский, Кандалакшский, Карельский, Поморский, Онежский, Летний, Зимний, Мезенский и Канинский; иногда Мезенский берег разделяют на Абрамовский и Конушинский берега, а часть Онежского берега называют Лямицким берегом.

Все берега Белого моря изрезаны многочисленными ручьями и мелкими реками. Наиболее крупные впадающие в море реки: Северная Двина, Онега, Мезень, Кулой, Кемь, Выг. Суммарный речной сток в среднем за год составляет более 4% общего объема моря и играет важную роль в развитии гидрофизических процессов в море.

Рельеф дна Белого моря неровный, глубины сильно меняются как между отдельными районами, так и внутри них. Наиболее мелководная – северная часть моря. Лишь на севере Воронки глубины местами достигают 60-70 м, основная же часть акватории Мезенского залива не выходит за пределы изобаты 20 м. эта часть моря имеет и наиболее сложный рельеф дна, представляющий собой на юге обширное мелководье с ложбинообразным понижением в осевой части на продолжении русла р. Мезени. Перед входом в Мезенский залив находится множество песчаных банок, расположенных несколькими грядами и носящих название Северные кошки. Размеры Северных Кошек и глубины над ними с течением времени меняются под влиянием штормов и приливных течений.

Рельеф дна горла еще более изрезан. Вытянутые вдоль оси пролива аккумулятивные и эрозионные желоба и гряды чередуются с отдельными поднятиями и замкнутыми котловинами. Особенно четко выражен продольный желоб вдоль западного берега пролива, где глубины превышают 50 м. Средние глубины в Горле колеблются в пределах 30 – 50 м.

Наличие такого мелководного пролива значительно затрудняет водообмен между Белым и Баренцевым морями. Несмотря на это, водообмен между двумя морями играет огромную роль в формировании гидрофизических, гидрохимических и гидрологических полей Белого моря.

Наиболее глубоководными из заливов являются Кандалакшский, за исклчением его вершины, а также Двинский. Онежский залив, отделенный от центральной части моря грядой Соловецких островов, самый мелководный, глубины в нем меняются от 5 до 25 м.

Рельеф дна в Бассейне, а также в глубоководной частях Канлакшского и Двинского заливов ровный, и только в дельте р. Северной Двины, а также у западного побережья и вершине Кандалакшского залива дно очень неровное. Сложный рельеф дна имеет Онежский залив, где дно усеяно многочисленными каменистыми банками, ,,коргами,, , ,,лудами,, , мелями. Неровности донного рельефа в наводной части проявляются в виде большого количества островов, рабросанных почти по всей поверхности залива, особенно в его западной половине.

На рисунке 1.1 приведена карта рельефа дна

Рисунок 1.1 – Части и рельеф дна Белого моря (по [2]).

Климат Белого моря

Положение Белого моря на севере умеренного пояса и частично за Полярным кругом, принадлежность к Северному Ледовитому океану, близость Атлантического океана и почти сплошное кольцо окружающей его суши обусловливают как морские, так и континентальные черты в климате моря, что делает климат моря переходным от океанического к материковому [2].

Влияние океана и суши в большей или меньшей степени проявляется во все времена года. Как заключили на основании наблюдений до 1980 г. авторы [2], зима на Белом море продолжительная и суровая. В это время над северной частью европейской территории России устанавливается обширный антициклон, а над Баренцевым морем развита интенсивная циклоническая деятельность. В связи с этим над морем дуют преимущественно юго-западные ветры со скоростью 4–8 м/с. Они несут с собой холодную пасмурную погоду со снегопадом. В феврале среднемесячная температура воздуха почти над всем морем равна −14 – –15°С и только в северной части она повышается до −9°С, так как здесь сказывается отепляющее влияние Атлантического океана. При значительных вторжениях относительно теплого воздуха с Атлантики наблюдаются юго-западные ветры и температура воздуха повышается до −6 – –7°С. Смещение в район Белого моря антициклона из Арктики вызывает северо-восточные ветры, прояснение и похолодание до −24 – –26°С, а иногда и очень сильные морозы.

Лето прохладное и умеренно влажное. В это время обычно над Баренцевым морем устанавливается антициклон, а к югу и юго-востоку от Белого моря развивается интенсивная циклоническая деятельность. При такой синоптической обстановке над морем преобладают северо-восточные ветры силой 2–3 балла. Небо покрыто сплошной облачностью, часто выпадают сильные дожди. Температура воздуха в июле равна в среднем 8–10°С. Проходящие над Баренцевым морем циклоны меняют направление ветра над Белым морем на западное и юго-западное и вызывают повышение температуры воздуха до 12–13°С. Когда же над северо-восточной Европой устанавливается антициклон, над морем преобладают юго-восточные ветры и ясная солнечная погода. Температура воздуха повышается в среднем до 17–19°С, а в отдельных случаях в южной части моря она может достигать и 30°С. Однако летом все же преобладает пасмурная и прохладная погода.

Таким образом, на Белом море в течение почти всего года не бывает продолжительной устойчивой погоды, а сезонная смена преобладающих ветров носит муссонный характер. Это важные климатические особенности, существенно влияющие на гидрологические условия моря [2].

Ветровой режим.

Повторяемость различных направлений ветра и его скорости определяется сезонным состоянием поля атмосферного давления. В холодное время года ветровой режим на Белом море, как и на всем севере европейской части России, формируется под влиянием исландского минимума. В соответствии с этим над Белым морем господствует циклонический тип циркуляции, который наблюдается в 77% в сезоне.

Значительно реже акватория находится под влиянием области повышенного давления (23%), поэтому южные, юго-западные ветра над морем являются преобладающими, суммарная повторяемость их составляет от 40% до 50%. Воздушный поток у побережья и в заливах испытывает влияние местных особенностей рельефа и сложных сочетаний его форм: мысов, обрывистых и изрезанных берегов. В Мезенском, Онежском, Двинском заливах (в особенности над их вершинами) чаще, чем в Бассейне и Воронке, отмечаются юго-восточные ветры. В Кандалакшском заливе, ориентированном с юго-востока на северо-запад, часто наблюдаются ветры вдоль залива (юго-восточные). На северном побережье, кроме того, большую повторяемость имеют северные ветры. А на южной – юго-западные и западные.

Весной, в связи с перестройкой барического поля, ослабевает циклоническая активность над севером европейской части страны, повторяемость полей повышенного давления увеличивается. В связи чаще дуют ветры северных направлений. От января к апрелю их повторяемость увеличивается почти вдвое.

Летом происходит дальнейшее ослабление интенсивности общей циркуляции атмосферы над всем Северным полушарием. Атлантические циклоны смещаются по более южным траекториям по сравнению с холодным периодом. В западной части Баренцева моря располагается слабо выраженная область повышенного давления, север европейской части страны находится в полосе пониженного давления, связанного с прогревом континента. В соответствии с этим с севера на континент часто поступает арктический воздух, преобладают северные ветры.

Над относительно холодными водами Белого моря в июне-июле образуются приземные, местные антициклонические области.

В южной части моря и на заливах средняя скорость ветра северных направлений равна 5-7 м/с, в Онежском заливе – 4 – 5 м/с.

Начало осени характеризуется активизацией циклонической деятельности и уже с сентября заметно увеличивается повторяемость юго-западных ветров характерных для зимнего сезона. Сезонная повторяемость ветров подвержена межгодовым изменениям в соответствии с естественными колебаниями циркуляции атмосферы.

Наибольшие скорости ветра приходятся на осень и на начало зимы (октябрь – декабрь). В это время море еще не покрыто льдами и оказывает значительное отепляющее влияние на атмосферу. В летнице месяцы скорости составляют 5 – 6 м/с. Годовые колебания средних месячных скоростей в открытом море достигают 2 – 3 м/с, в прибрежных районах южной части моря и на заливах – менее 1 м/с. В указанных районах, подверженных сильному влиянию суши, в мае – июне отмечается вторичный (в Кандалакше – основной) максимум средней скорости вследствие большого притока тепла и прогрева суши в течении длинного дня, который увеличивает межслойный обмен воздуха, приводящий к усилению ветра. Наименьшая средняя месячная скорость ветра приходится чаще на август или июль.

В январе скорости возрастают с юго-запада от 5 до 6 м/с, а у Терского берега и Канина Носа – до 9 – 10 м/с. Средняя скорость здесь обусловлена не только сезонным барическим градиентом, но и сезонным градиентом температуры на границе суша – море и рельефом побережья. Зимой у восточного побережья Кольского полуострова существует большие термические градиенты между холодным континентом и относительно теплыми баренцевоморскими водами, поступающими в Воронку. Вследствие совпадения по направлению термической и барической составляющих ветра здесь возникает зона повышенных скоростей. В апреле средняя месячная скорость составляет 5 – 6 м/с ( у побережья Кольского полуострова и Канина носа – 8 м/с и более). В июле средняя скорость – 5 – 6 м/с. В октябре она близка к январскому.

Температура воздуха

Как правило восточные и юго-восточные ветры в зимнее время возникают при установлении над Белым морем антициклона, вызванного ультраполярным вторжением. В это время отмечается наиболее низкая температура воздуха.

Самым холодным месяцем на Белом море является февраль (-9…-11ºС) и только в вершинах Онежского и Двинского заливов, где влияние континента проявляется сильнее – январь. Разность между месячной температурой воздуха января (-12…-14ºС) и февраля составляет 0,5 – 1,0 ºС. Декабрь и март теплее февраля в среднем на 2 – 4 ºС. Наиболее интенсивный рост температуры происходит от марта к апрелю: на 4 – 5ºС на севере и 6 – 7 ºС у побережий. Самым теплым месяцем в южной половине моря является июль (12 - 15 ºС), а в северной – август (9 – 10 ºС).