Океанографические и климатические условия

Океанографические и климатические условия
Typography
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Баренцево море – шельфовое море Северного Ледовитого океана. Будучи переходной зоной между северной частью Атлантического и Арктическим бассейнами, Баренцево море играет ключевую роль в обмене водными массами между ними. Атлантические воды попадают в Арктический бассейн через Баренцево море и пролив Фрама (рисунок 3.1.1). Колебания объема притока, температуры и солености атлантических вод влияют на гидрографические условия как в Баренцевом море, так и в Северном Ледовитом океане и связаны с крупными атмосферными процессами.

Основные маршруты переноса атлантических вод в Баренцево море, а также разрезы «Фулёй-Медвежий» (1) и «Кольский меридиан» (2) и участки в северо-западной (3) и северо-восточной (4) частях Баренцева моря.Основные маршруты переноса атлантических вод в Баренцево море, а также разрезы «Фулёй-Медвежий» (1) и «Кольский меридиан» (2) и участки в северо-западной (3) и северо-восточной (4) частях Баренцева моря.

Атмосферное давление, ветра и температура воздуха

В 2016 г. зимний (декабрь-март) индекс САК снизился до 1,01 после третьего по величине (с 1899 г.) положительного значения в 1,87, отмеченного в 2015 г. По всей акватории Баренцева моря в первой половине года преобладали восточные ветра, а во второй - юго-западные. В 2016 г. количество дней со скоростью ветра выше 15 м/с было выше обычного на протяжении всего года. Оно было ниже или близко к норме только в январе (западная и центральная часть моря) и апреле (восточная часть). Летом 2016 г. штормовая активность в Баренцевом море была максимальной с 1981 г.

Температура воздуха (http://nomad2.ncep.noaa.gov) усредненная по западной (70–76° с.ш., 15–35° в.д.) и восточной (69–77°с.ш., 35–55° в.д.) части Баренцева моря свидетельствует о том, что положительные аномалии температуры преобладали на всей акватории моря в течение 2016 г. (рисунок 3.1.2). Наибольшие положительные аномалии (до 7,5°C в феврале) наблюдались на востоке. Позитивные аномалии в западной части моря в мае и в восточной части в феврале, июле и сентябре были максимальными с 1948 г. В результате этого средние годовые аномалии температуры воздуха в 2016 г. в западной и восточной частях Баренцева моря были максимальными с 1948 г.

Рисунок 3.1.2. Аномалии температуры воздуха в западной (сверху) и восточной (снизу) частях Баренцева моря в 1985–2016 гг. Красная линия показывает значения за месяц, черная – скользящее среднее значение за 11 месяцев.Рисунок 3.1.2. Аномалии температуры воздуха в западной (сверху) и восточной (снизу) частях Баренцева моря в 1985–2016 гг. Красная линия показывает значения за месяц, черная – скользящее среднее значение за 11 месяцев.

Ледовые условия

В конце 2015 и начале 2016 гг. метеорологические условия в Баренцевом море привели к уменьшению ледовитости. В начале 2016 г. формирование ледового покрова происходило очень медленно, и ледовитость (выраженная в процентах акватории) была на 17–25% ниже нормы (рисунок 3.1.3). По сравнению с началом года ледовитость в марте-апреле, когда наблюдается ее сезонный максимум, практически не увеличилась: в январе и феврале она составляла 32 и 30% соответственно, тогда как в марте и апреле она равнялась 32 и 31%, что на 26–30% ниже нормы (рисунок 3.1.4). С марта по июль ледовитость Баренцева моря была минимальной с 1951 г. С июля по сентябрь льда в Баренцевом море не было. В июле это случилось впервые с 1951 г. (см. рисунок 3.1.4). Осенью замерзание началось в северной части Баренцева моря в октябре (см. рисунок 3.1.4), когда лед появился вблизи архипелага Земля Франца-Иосифа. Ледовитость составляла 2%, что на 13% ниже нормы. В ноябре и декабре ледовитость была на 25–26% ниже средней и минимальной с 1951 г. В целом среднегодовая ледовитость в Баренцевом море в 2016 году была минимальной с 1951 г., на 22% ниже нормы и на 7% ниже, чем в 2015 г.

Рисунок 3.1.3. Аномалии ледовитости в Баренцевом море в 1985–2016 гг. Зеленая линия показывает значения за месяц, черная – скользящее среднее значение за 11 месяцев.Рисунок 3.1.3. Аномалии ледовитости в Баренцевом море в 1985–2016 гг. Зеленая линия показывает значения за месяц, черная – скользящее среднее значение за 11 месяцев.

Рисунок 3.1.4. Сплоченность ледового покрова в апреле, июле и октябре 2016 г.Рисунок 3.1.4. Сплоченность ледового покрова в апреле, июле и октябре 2016 г.

Течения и перенос

Объемный перенос вод в Баренцево море варьируется с периодом в несколько лет, и в 1997–2002 гг. он был намного ниже, чем в 2003–2006 гг. В 2006 г. объемный перенос был наибольшим в течении зимы и крайне низким в течение осени. После 2006 г. приток был относительно слабым. На протяжении 2015 г. и зимой 2016 г. приток был примерно на 1 Св выше среднемноголетнего (рисунок 3.1.5). Исключением стал март 2016 г., когда объемный перенос временно был ниже среднего. На данный момент ряд данных обрывается в мае 2016 г., в связи с чем информация о лете, осени и ранней весне 2017 г. еще не доступна.

Дополняя зарегистрированный объемный перенос, численное моделирование свидетельствует о том, что объемный перенос в Баренцево море через западную границу был выше среднего в феврале и марте, за чем последовало снижение до уровня ниже среднего в апреле в противоположность временному снижению, которое наблюдалось в марте (рис. 3.1.6). С июня по август смоделированный перенос на восток был, как правило, ниже среднего, и наименьшее значение отмечалось в июне, когда приток был на 2 стандартных отклонения ниже среднемесячного. Результаты моделирования переноса для периода с сентября по декабрь на данный момент недоступны. Подобно притоку в западную часть Баренцева моря смоделированный отток на северо-востоке Баренцева моря (BSX) был выше нормы в феврале и марте и близок к или ниже нормы в период с апреля по август. На SBSO, проходящим между "Кольским меридианом" и Новой Землей, объемный перенос на восток в течение года был в целом близок к или ниже среднего за исключением заметного увеличения в 0,2 Св, соответствующего 1 стандартному отклонению, в августе. Объемный перенос на NBSO между Шпицбергеном и Землей Франца-Иосифа (положительный в южном направлении) был более изменчивым, однако демонстрировал значительную отрицательную аномалию в апреле. В то же время, необходимо отметить, что модель, как было установлено, позволяет получить точные данные среднегодовой величины объемного переноса и его стандартного отклонения, тогда как рассчитанные среднемесячные величины обычно показывают слабую, однако статистически значимую корреляцию с наблюдениями (Lien et al., 2013, 2016).

Рисунок 3.1.5. Аномалии объемного переноса через разрез «Фулёй — Медвежий».Рисунок 3.1.5. Аномалии объемного переноса через разрез «Фулёй — Медвежий».

Рисунок 3.1.6. Смоделированные аномалии объемного переноса относительно средних за 1961—1990 гг.Рисунок 3.1.6. Смоделированные аномалии объемного переноса относительно средних за 1961—1990 гг.

Температура и соленость на стандартных разрезах и в северных приграничных районах

Разрез «Фулёй — Медвежий» охватывает приток атлантических и прибрежных водных масс из Норвежского моря в Баренцево море, тогда как разрез «Кольский меридиан» покрывает те же водные массы на юго-востоке Баренцева моря. Следует обратить внимание на метод вычисления температуры на этих разрезах: на разрезе «Фулёй — Медвежий» температура осреднена по слою 50-200 м, тогда как на разрезе «Кольский меридиан» температура осреднена по глубине от 0 до 200 м. В 2016 г. температура атлантических вод, поступающих в Баренцево море через разреза «Фулёй — Медвежий» (50—200 м), была на 1°C выше среднемноголетней в начале года и на примерно 0,7°C выше среднемноголетней летом и осенью (рисунок 3.1.7). В среднем температура в 2016 г. была сопоставима с температурой 2015 г. (рисунок 3.1.7).

Рисунок 3.1.7. Аномалии температуры в слое 50—200 м на разрезе «Фулей — Медвежий».Рисунок 3.1.7. Аномалии температуры в слое 50—200 м на разрезе «Фулей — Медвежий».

Согласно имеющимся наблюдениям вдоль разреза «Кольский меридиан», с января по май 2016 г. для прибрежных и атлантических вод в слое 0-200 м были характерны значительные положительные аномалии температуры, превышающие 1°C (рисунок 3.1.8). Аномалии температуры в прибрежных водах (март — май, ноябрь), Мурманском течении (январь, март, апрель) и центральной ветви Нордкапского течения (январь) были максимальными с 1951 г. В результате этого усредненная температура в январе — мае была максимальной в прибрежных водах и равна рекордно высокому значению, отмеченному в 2012 в атлантических водах центральной части разреза. По сравнению с 2015 г. прибрежные и атлантические воды были теплее (вплоть до 0,8°C) в течение всего периода наблюдений в 2016 г.

В 2016 г. соленость прибрежных и атлантических вод (Мурманское течение) на разрезе «Кольский меридиан» была ниже нормы и сравнима с 2015 г. (рисунок 3.1.8). Прибрежные воды были опреснены сильнее нормы, и отрицательные аномалии солености достигали -0,3 в первой половине года. Соленость атлантчиеских вод в наружной части разреза (Центральная ветвь Нордкапского течения) была близка к среднему значению и значению предыдущего года.

Рисунок 3.1.8. Среднемесячные аномалии температуры (слева) и солености (справа) в слое 0—200 м на разрезе «Кольский меридиан» в 2015 и 2016 гг. Ст. 1—3 — прибрежные воды, ст. 3—7 — Мурманское течение, ст. 8—10 — центральная ветвь Нордкапского течения.Рисунок 3.1.8. Среднемесячные аномалии температуры (слева) и солености (справа) в слое 0—200 м на разрезе «Кольский меридиан» в 2015 и 2016 гг. Ст. 1—3 — прибрежные воды, ст. 3—7 — Мурманское течение, ст. 8—10 — центральная ветвь Нордкапского течения.

Пространственная изменчивость температуры и солености (на поверхности, 100 м и дне)

Температура поверхности моря (ТПМ) (http://iridl.ldeo.columbia.edu) усредненная по западной (71—74° с.ш., 20—40° в.д.) и восточной (69—73°с.ш., 42—55° в.д.) части Баренцева моря свидетельствует о том, что положительные аномалии ТПМ преобладали в обоих районах в течение 2016 г. (рисунок 3.1.9). Положительные аномалии на востоке были значительно выше, чем на западе (вплоть до 3,7—4,0°C в июле-августе). Аномалии ТМП в юго-западной части моря в октябре-декабре, а также в юго-восточной части в феврале-мае и июле-декабре были максимальными с 1982 г. В результате этого среднегодовые аномалии ТПМ в 2016 г. в юго-западной и юго-восточной частях Баренцева моря также были максимальными с 1982 г.

Рисунок 3.1.9. Аномалии температуры поверхности моря в западной (сверху) и восточной (снизу) частях Баренцева моря в 1985—2016 гг. Синяя линия показывает значения за месяц, черная — скользящее среднее значение за 11 месяцев.Рисунок 3.1.9. Аномалии температуры поверхности моря в западной (сверху) и восточной (снизу) частях Баренцева моря в 1985—2016 гг. Синяя линия показывает значения за месяц, черная — скользящее среднее значение за 11 месяцев.

Совместная российско-норвежская экосистемная съемка была выполнена в Баренцевом море в августе-сентябре 2016 г. Температура поверхности была в среднем на 1,8°C выше среднего многолетнего значения (1931-2010) на всей акватории Баренцева моря (рисунок 3.1.10). Максимальные аномалии температуры (>2.5°C) главным образом наблюдались в восточной и юго-восточной части моря и были вызваны аномально теплыми воздушными массами в этих районах. Наименьшие позитивные аномалии (<0,5°C) были зафиксированы в юго-западной части Баренцева моря. По сравнению с 2015 г. температура поверхности была выше (в среднем на 1,1°C) на большей части акватории моря (две третьих исследованного района), особенно в северо-западной и юго-восточной частях. Поверхностные воды были в среднем на 0,4°C холоднее, чем в 2015 г. преимущественно в юго-западной и центральной частях Баренцева моря.

Как и обычно, арктические воды были большей частью отмечены в слое 50—100 м к северу от 77° с.ш. Температура на глубине 100 м была выше средней многолетней (в среднем на 1,5°C) на всей акватории Баренцева моря (рисунок 3.1.11). По сравнению с 2015 г. температура на глубине 100 м была выше (в среднем на 0,5°C) на большей части акватории моря (пять шестых исследованного района). Отрицательная разница температур между 2016 и 2015 гг. (в среднем -0,3°C) была отмечена лишь в локальных областях.

Придонная температура, как правило, была на 1,6°C выше средней во всем Баренцевом море (рисунок 3.1.12). Максимальные аномалии температуры (>2.5°C) главным образом наблюдались на Шпицбергенской банке и в Печорском море. По сравнению с 2015 г. придонная температура была в среднем на 0,8°C выше, чем по всему Баренцеву морю. Небольшие отрицательный разницы температур между 2016 и 2015 г. равнялись в среднем -0,2°C и были отмечены на примерно 6% от исследованной площади (главным образом в юго-западной части моря).

Рисунок 3.1.10. Температура (°C) на поверхности в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева, °C) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа, °C).Рисунок 3.1.10. Температура (°C) на поверхности в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева, °C) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа, °C).

Рисунок 3.1.11. Температура (°C) на глубине 100 м в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева, °C) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа, °C).Рисунок 3.1.11. Температура (°C) на глубине 100 м в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева, °C) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа, °C).

Рисунок 3.1.12. Придонная температура (°C) в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева, °C) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа, °C).Рисунок 3.1.12. Придонная температура (°C) в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева, °C) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа, °C). \

Поверхностная соленость была в среднем на 0,5 выше среднего многолетнего значения (1931—2010 гг.) почти на всей акватории Баренцева моря с максимальными положительными аномалиями (>0.5) главным образом к северу от 75°30' с.ш. (особенно в районе банки Персея) и к востоку от 48° в.д. (особенно к западу и югу от о. Южный архипелага Новая Земля) (рисунок 3.1.13). Максимальные отрицательные аномалии были отмечены только к северу от о. Колгуев. В августе — сентябре 2016 г. поверхностные воды были более солеными, чем в 2015 г. примерно на 60% от исследованной акватории с максимальной положительной разницей в Печорском море, вдоль архипелага Новая Земля и к югу от архипелага Шпицберген. Отрицательная разница в солености между 2016 и 2015 гг. была главным образом отмечена в центральной и северо-восточной частях Баренцева моря, а также к северу от о. Колгуев.

Соленость на горизонте 100 м была выше средней многолетней (в среднем на 0,1) на примерно 80% исследованной акватории. Незначительные отрицательные аномалии наблюдались только в некоторых районах, особенно в юго-западной и юго-восточной части Баренцева моря. По сравнению с 2015 г. в Баренцевом море преобладала отрицательная разница в солености между 2016 и 2015 г., которая занимала почти две трети исследуемого района. Положительная разница в солености преимущественно отмечалась в юго-западной части моря.

Придонная соленость была несколько выше средней многолетней (вплоть до 0,1) примерно на четырех пятых исследованного района и была близка к значению 2015 г. (рисунок 3.1.15). Отрицательные аномалии преимущественно отмечались на юго-востоке Баренцева моря, особенно в Печорском море. Наибольшая разница солености между 2016 и 2015 г. была отмечена на мелководье между о. Медвежий и о. Надежды (положительные значения) и на юго-востоке Баренцева моря моря (отрицательные значения).

Рисунок 3.1.13. Соленость на поверхности в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа).Рисунок 3.1.13. Соленость на поверхности в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа).

Рисунок 3.1.14. Соленость на горизонте 100 м в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа).Рисунок 3.1.14. Соленость на горизонте 100 м в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа).

Рисунок 3.1.15. Придонная соленость в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа).Рисунок 3.1.15. Придонная соленость в августе — сентябре 2015 (вверху слева) и 2016 гг. (вверху справа), ее разница между 2016 и 2015 гг. (внизу слева) и аномалии в августе — сентябре 2016 г. (внизу справа).

Площадь водных масс

В последние десятилетия, площадь атлантических и смешанных водных масс увеличилась, тогда как арктических — уменьшилась (рис. 3.1.16). В августе — сентябре 2016 г. площадь акватории, занятой атлантическими водами, была наибольшей, тогда как площадь акватории, занятой арктическими водами, — наименьшей с 1965 г.

В августе — сентябре 2016 г. на горизонтах 50, 100 м и у дна площадь, занятая теплыми водами (выше 3°С) была наибольшей, тогда как площадь, занятая холодными водами (ниже 0°С) была наименьшей с 2000 г. (рисунок 3.1.17). В период с 2000 г. площадь акватории, занятой холодными донными водами была наибольшей в 2003 г. и сравнительно небольшой в 2007, 2008, 2012 и 2016 гг. В 2016 г. она достигла рекордно низкого уровня с 1965 г., когда были начаты совместные осенние съемки.

Рисунок 3.1.16. Площадь водных масс в Баренцевом море (70—79° с.ш., 20—60° в.д.) в августе — сентябре 1965—2016 uu/ (на основании усредненной температуры в слое 50—200 м).Рисунок 3.1.16. Площадь водных масс в Баренцевом море (70—79° с.ш., 20—60° в.д.) в августе — сентябре 1965—2016 uu/ (на основании усредненной температуры в слое 50—200 м).

Рисунок 3.1.17. Площадь, покрытая водами различной температуры на глубине 50м (вверху), 100 м (в середине) и у дна (снизу) в Баренцевом море (70—79° с.ш., 20—60° в.д.) в августе — сентябре в 2000—2016 гг.Рисунок 3.1.17. Площадь, покрытая водами различной температуры на глубине 50м (вверху), 100 м (в середине) и у дна (снизу) в Баренцевом море (70—79° с.ш., 20—60° в.д.) в августе — сентябре в 2000—2016 гг.