Климат Карского моря
Климат Карского моря — холодный, полярный. Зима в Карском море продолжительная и холодная. Температура воздуха ниже 0 °С сохраняется на севере 9–10 месяцев, на юге 7–8 месяцев. Средняя температура воздуха в январе –20, –28 °С (минимальная наблюденная температура на метеостанции м. Стерлигова –48,3 °С), в июле 1–6 °С (максимальная до 25 °С там же).
Климатические характеристики Карского моря определяются взаимодействием трех основных центров — Сибирским антициклоном, Полярным барическим максимумом и Исландским минимумом. Зимой, когда формируется Сибирский антициклон и усиливается Полярный максимум, в южной части моря преобладают ветры южных направлений, на северо-востоке отмечаются также ветры северных румбов. Весной Сибирский максимум разрушается, не проявляется влияние Исландского минимума, значительно ослабевает и смещается к северу Полярный максимум. В этих условиях циклоническая деятельность развивается слабо, дуют неустойчивые ветры небольшой силы. Часты и штормовые дни. Наибольшее количество штормов приходится на западную часть моря. Летом над морем формируется область повышенного давления, что приводит к преобладанию ветров северных румбов на большей части акватории. В целом погода отличается неустойчивостью и резкими изменениями температуры.
Радиационный баланс — разность между поглощенной суммарной радиацией и эффективным излучением земной поверхности. Расположение Карского моря в высоких широтах определяет специфику радиационного баланса. Севернее Новой Земли суммарная радиация составляет менее 5 ккал/см2. Это обусловлено практически постоянным (за исключениям августа–сентября) наличием льда на поверхности моря. Также менее 5 ккал/см2 получает акватория вдоль восточного побережья Новой Земли. Наконец, менее 5 ккал/см2 поступает в прибрежную зону п-ова Таймыр вплоть до акватории вблизи о. Большевик арх. Северная Земля. До 10 ккал/см2 приходится на поверхность моря в относительно узкой полосе от пролива Карские Ворота до северной оконечности о. Октябрьской Революции арх. Северная Земля. Более 10 ккал/см2 приходится на поверхность моря от северной части Байдарацкой губы и вдоль западного берега п-ова Ямал до южной части о. Октябрьской Революции, а также на северную и центральную области самого Ямала. Свыше 15 ккал/см2 поступает на южную часть Ямала, а также центральную акваторию Обской и Тазовской губ. Южнее 67 °с.ш. поступление радиации составляет более 20 ккал/см2. Таким образом, поступление радиации на поверхность акватории Карского моря и прилегающей суши имеет четко выраженное зональное распределение. Радиационный баланс по всей акватории моря положительный от почти нулевых отметок на северных границах до 0,9 ккал/см2 в южных районах моря.
Фотосинтетически активная радиация за год (ФАР). Одной из важнейших метеорологических характеристик, оказывающих прямое воздействие на величины биогенной фиксации CO?, является величина фотосинтетически активной радиации (ФАР). ФАР — часть доходящей до биоценозов солнечной радиации в диапазоне от 400 до 700 нм, используемая растениями для фотосинтеза. К сожалению, регистрация ФАР не входит в перечень стандартных наблюдений на метеостанциях. На карте-схеме отражены восстановленные средние многолетние месячные значения потока ФАР (1984–1998) у поверхности моря с учетом облачности по верифицированной модели обработки спутниковых данных (IGCE). Максимальные значения ФАР (более 43 Вт/м?) приходятся на северную, центральную и юго-западную части Карского моря, а также на южную акваторию Обской губы. Минимальное значение ФАР отмечается на акватории около о. Большевик Северной Земли. Промежуточные значения в диапазоне 39–41 Вт/м? отмечаются вблизи о. Большевик, у восточного побережья Новой Земли, а также в устье Обской губы и на взморье Енисейского залива.
Несмотря на то что максимальные значения ФАР приурочены к центральной и южной части акватории Карского моря, распределение продуктивности фитопланктона (гл. 3) имеет более сложный характер. По-видимому, такое распределение основано на воздействии вод разного генезиса на верхний деятельный слой моря. Так, для центральной части моря характерно взаимодействие с материковым стоком, богатым биогенными элементами, дающими кормовую базу для развития фитопланктона. Отрыв этой области от приустьевых зон Обской губы и Енисейского залива связан, скорее всего, с системой фронтальных зон, и именно на дальней их границе создаются особые условия для развития морской поверхностной экосистемы. А северная и юго-западная акватория Карского моря находится под воздействием адвективных потоков из Баренцева моря. Достоверно известно, что воды Баренцева моря богаты не только промысловыми ресурсами, но и необходимыми для развития фитоценозов в верхнем деятельном слое моря биогенными элементами.
Продолжительность безморозного периода — период года от средней даты последнего весеннего заморозка до средней даты первого осеннего заморозка. Зимой среднемесячная температура воздуха в Карском море на м. Челюскина составляет –29 °С, на м. Желания –20 °С, минимальные значения при этом опускаются до –(45–50) °С. Западные циклоны иногда приносят относительно теплый воздух в юго-западные районы моря, что приводит к небольшому повышению в них зимних температур. Явления боры и затоки теплого воздуха в целом создают неустойчивую зимнюю погоду в западной части моря с несильными ветрами переменных направлений. В северных районах погода устойчиво сохраняется ясной и холодной.
Летом над морем дуют неустойчивые ветры со скоростью 5–6 м/с, температура воздуха повышается и в мае достигает –(7–8) °С. В июле-августе наблюдаются самые высокие температуры воздуха над морем, достигающие в среднем 5–6 °С в западной части моря и 1–2 °С на востоке и северо-востоке. На побережьях в некоторые дни температура может локально подниматься до 15–18 °С. В то же время летом над Карским морем в любой день может выпасть снег.
Безморозный период наблюдается на Северном острове арх. Новая Земля, на п-ове Таймыр, а также в северной части п-ова Ямал менее 45 дней в году. Здесь же, кроме Ямала, отмечены области с неустойчивым безморозным периодом. От 45 до 60 суток в году безморозный период отмечается в юго-западной части моря и над Обь-Енисейским взморьем.
На суше безморозный период характерен для Полярного Урала и п-ова Ямал (кроме северной области). Более 60 и до 75 суток безморозный период наблюдается над акваторией Обско-Тазовской губы, южной части Енисейского залива и над территорией, прилегающей к Гыданскому полуострову.
Средняя многолетняя сумма активных температур является суммой температур воздуха за весь период, когда средняя суточная температура достигает 10 °С. Данный порог отмечает в Арктике определенные климатические условия, благоприятные для активных биологических процессов. Северная и центральная часть Карского моря находятся в зоне, где не наблюдается ярко выраженный период со средней суточной температурой воздуха выше 5 °С. Кроме того, вся акватория Карского моря и широкая область материка вдоль береговой линии находится в области, где нет устойчивого периода со средней суточной температурой воздуха выше 10 °С. Такие климатические условия устанавливаются над акваторией моря не ранее 21 июля. Лишь в самой южной области Байдарацкой губы средняя температура воздуха 1 июля становится выше 10 °С, а немного севернее — после 11 июля. Над северной и центральной акваторией Обской губы температура выше 10 °С устанавливается во 2-й декаде июля, тогда как над южной акваторией — в последней декаде июня.
Ветровой режим. Ветровая обстановка над Карским морем характеризуется большой межгодовой изменчивостью. Так, в некоторые зимы преимущественным ветром являлся северо-восточный, а иногда в летний сезон господствует западный воздушный перенос, вызывая ветровое волнение на поверхности воды (рис. 1.2.1).
Средние значения скорости ветра над Карским морем меняются незначительно от сезона к сезону, и годовая амплитуда не превышает 1–3 м/с. Наибольшие средние значения, связанные с повышенной циклонической активностью в этот период (8 м/с), наблюдаются осенью и зимой. Летом скорость ветра падает до 5 м/с. Скорость ветра зависит от его направления: обычно наиболее сильные ветра имеют западное направление. В прибрежном районе южной части моря наибольшие скорости наблюдаются у ветров южного направления. В юго-западной части умеренные ветры (6–8 м/с) имеют наибольшую повторяемость. Штормовые ветра (скорость больше 15 м/с) западных, юго-западных и южных направлений чаще всего (более 8–9 дней в месяц) наблюдаются в холодный период и сопровождаются повышением температуры и метелями (рис. 1.2.1). Летом повторяемость штормовых ветров со скоростями более 16 м/с составляет 4%. Главным образом они связаны с ветрами северного и северо-восточного направления и сопровождаются понижением температуры. У берегов Новой Земли нередко образуется местный ураганный ветер — новоземельская бора, обычно продолжающийся несколько часов, но зимой может длиться до 2–3 суток. В табл. 1.2.1 представлены данные по максимальному числу дней с сильным (более 15 м/с) ветром для трех районов Карского моря. В целом акватория характеризуется высокой повторяемостью слабых ветров со скоростью не превышающей 5 м/с. Летом их повторяемость достигает 50%.
Облачность, влажность, годовое количество осадков. Средний многолетний режим облачности формируется под влиянием циркуляционных процессов, определяющих направление воздушных масс и их влагосодержание, а также под воздействием подстилающей поверхности. Условия облачности Карского моря характеризуются хорошо выраженными годовыми колебаниями с максимальными значениями в летний период и минимальными в зимний.
Средняя облачность в январе составляет 50–60%, а с июня по октябрь возрастает до 80–90%. С декабря по март в северо-восточной части моря наблюдаются в среднем 5–8 ясных дней, а в юго-восточной — 3–5. В летний период в среднем за месяц наблюдается всего 1–3 ясных дня. Повторяемость дней с пасмурным небом в навигационный период составляет 80–90%. В табл. 1.2.2 приведены данные средних и максимальных чисел дней с туманами.
Относительная влажность воздуха, характеризующая степень насыщения воздуха водяным паром, над Карским морем высока в течение всего года, но наибольших значений (85–95%) она достигает в летнее время. С большой влажностью связана высокая частота выпадения осадков во все сезоны, однако годовая величина осадков невелика и составляет от 250 мм в северной части моря до 400 мм в юго-западной. Структура осадков меняется от сезона к сезону: в зимние месяцы осадки выпадают в твердом виде, в летний период с вероятностью 12% — в жидком.
Температурный режим. Особенности географического расположения Карского моря и атмосферная циркуляция над ним создают отчетливые различия в температурном режиме над разными частями моря. Средняя годовая температура над юго-западной частью на 5–7 °С выше, чем над северо-восточной. Самый холодный месяц в юго-западной части — февраль, самый теплый — август. В северо-восточной части моря самый теплый месяц — июль. Средняя температура января в юго-западной части моря составляет –21 °С и –28,4 °С в восточной. В июле температура воздуха практически над всей акваторией Карского моря выше 0 °С, и лишь на севере летом наблюдаются минусовые значения.
Средние значения температуры опускаются ниже 0 °С в северной части моря во второй декаде августа, а в юго-западной части — в конце сентября–начале октября. Такой поздний переход к минусовым температурам связан не только с адвекцией теплого воздуха в циклонах, но и с тепловым эффектом водных масс, приходящих в Карское море из Баренцева.
