О Туапсе Информация о Туапсе
Изменение температуры воды в Чёрном море происходит в очень широких границах : от –0.97°С при солености 18 PSU, –0.54°С при солености 10 PSU в зимнее время, до 28 – 29°С летом, когда море прогревается максимально сильно.
Средняя температура воды в море по всему объёму воды равна 8.96°С. По сравнению со средней температурой океанической воды, температура Чёрного моря выше, однако же в соседнем Средиземном море она значительно выше. Средняя температура на поверхности воды — 14.87°С, в верхнем слое (от 0 до 300 м в глубину) — около 8.81°С, в глубинном (от 400 до 2000 м) температура может повысится до 8.99°С.
Вертикальная структура. Существует такое понятие, характеризующее температуру, как вертикальная термическая структура. Главные элементы черноморской термической структуры – это квазиоднородный внешний слой от 5 до 130 метров, сезонный термоклин, отражающий максимум вертикального градиента температуры (он приходится на летнее время на глубину 15-20 метров и составляет значения от –1°С м-1 до –5°С м-1), и ещё холодный промежуточный слой (ХПС) (это слой минимальных подповерхностных температур, залегающий на глубине 30-100м). Ниже этого слоя температура начинает медленно повышаться, и на дне может достигнуть значения до 9.1°С. На глубине 50 – 100 метров находится постоянный термоклин (или в других источниках – антитермоклин), имеющий вертикальный градиент до +0.2°С м-1со средним значением +0.02°С м-1.
Если рассматривать глубину 500-700 метров, там существует квазиизотермический стационарный слой, происхождение и значение которого можно рассматривать с разных сторон. Одна из гипотез говорит, что этот слой объясняет процессы теплообмена мраморно-морской струи и геотермальный тепловой поток. Верхняя часть слоя (500 метров) имеет минимум плотностного соотношения ( R = a—I В). Это характеристика показывает переход от передачи тепла мраморной струи к жидкости к охлаждению более низко лежащих слоёв воды. В научных работах значение минимума поверхностного слоя выводят через аналитическую теорию T,S-кривых, учитывая двойную диффузию (при а—>В—). Есть и более простой объяснение. Согласно ему, мраморно-морской поток уходит на глубину до 500 метров.
Слой воды, находящийся на глубине 1700 – 1750 м называется придонный. Температура на нём практически всегда постоянная и равна 8.897 – 8.903°С. Стабильность температуры обеспечивается за счёт явления поверхностной конвекции геотермального потока тепла. Предположения о наличии подобного слоя делались с довольно давнего времени, но отсутствие достаточного уровня развития океанографии не позволяло точно определить его толщину: она варьировалась от 500 до 1000 метров. Особо важным этот вопрос стал в 50- 60 годы 20 века, когда шла разработка проектов по захоронению радиоактивных отходов в Чёрном море. Самые современные исследования показали, что толщина слоя составляет около 300 до 500 метров. Для Мирового океана это значение максимально!
Циркуляция морской воды имеет куполообразное распределение. Вода поднимается в центральной части моря и опускается на его периферии. Это формирует специфические изотермические поверхности. Все вышеперечисленные факторы ведут к различиям меджу вертикальной термохалинной структурой в центре моря и в прибрежных водах. Эта закономерность была выяснена ещё в ранних научных трудах на эту тему.
Пространственное распределение. Важное значение для определения температуры моря имеют климатические термохалинные поля. Они рассчитываются по отношению к разным периодам времени. Данную величину можно найти во многих климатических атласах.
Для черноморского региона характерно распределение температуры поверхностного слоя по увеличению в направление от северо-запада к юго-востоку, наблюдаемое в течении всего года. Связывают это прежде всего с климатов в отдельных областях: северо-запад Чёрного моря несёт умеренный климат, а восток находится под контролем субтропиков. Если рассматривать море зимой, то низкие температуры будут наблюдаться не только в северо-западной области, но и в центральной части моря. Это объясняется наличием в этих местах циклонов, резко охлаждающих поверхностный слой воды. Более сильную температурную разбежку можно отметить в зимний период, весной-летом перепады не так заметны.
Локальный минимум температур наблюдается в районе Анатолийского побережья. Его влечёт за собой устойчивый апвеллинг, существующий с мая по октябрь. Его пик приходится на июнь. Причина возникновения данного явления – доминирование северо-восточного ветра или дивергенция (разделение) течений.
То, как распределяется температура в пространстве (в слое одного пикноклина) является следствием работы системы движений водных масс, восходящих в центральной части и нисходящих к периферии. Весь год можно наблюдать повышение температуры в центральной части и её понижение при приближении к берегу. На горизонте 75 метров пространственная температурная дисперсия значительно снижена по сравнению с поверхностью моря (примерно в 102 раза), на горизонте в 300 м может доходить до снижения в 104 раза.
Чем глубже находится водный слой, тем более однородно его температурное распределение. Изменчивость в пространстве можно считать эквивалентной временным изменениям. Даже погрешность несовершенных измерительных приборов в данном районе не сильно влияет на точность полученных значений. Потому, распределения на глубинах, больше 500 метров, и рассчитанные на основе исторических данных, носят, так называемый, ячеистый характер. В работе Полонского и Ловенковой от2003 использовался полный массив наблюдений за глубинным температурами. Полученный результат совпал с исследованиями в этой области Владимирцева (1964 год). Оба исследования привели к результату, наглядно показывающему, что температура центральной части моря выше, чем его периферии.
В последние 10 лет для океанографических исследований подобного направления, используются высокоточные CTD-зонды. Однако их количество ограничено, так как их использование возможно только на глубоководной станции, которых не так много. Плюс их распределение по акватории достаточно неоднородно. Нельзя исключать и тот факт, что на результаты исследований может влиять долгосрочная изменчивость, характерная для глубинных слоёв. Даже океанографические исследования крупного масштаба не исключают ошибок и неточностей. Например, достаточно трудно сделать выводы о том, насколько различны западная, восточная или центральная части моря.
Нельзя не отметить тот факт, что для существующих баз данных, различия средних термохалинных характеристик для глубин больше 1000 метров используются по большей части как оценочные и не имеют серьёзной статистической значимости.
Фронтальные зоны. Развитие фронтальных зон и их термохалинных характеристик Чёрного моря область в целом довольно малоизученная. В работе Артамонова от 2005 года была изучена зависимость изменения температурного фронта от времени года. Данные были получены с помощью спутников. Итогом работы стало издание температурного атласа поверхности моря с включение пространственных градиентов и новых названий фронтов.
Поверхностные температурные фронта обычно ведут себя достаточно изменчиво в пространстве и времени, поэтому выделить особенности их расположения можно только по климатическим полям. В Чёрном море существует два основных фронта: один находится в северо-западной части, другой – в восточной. Они связаны между собой общим горизонтальным температурным градиентом. Его значение резко понижается ближе к центру моря. Интенсивность температурных фронтов резко возрастает зимой (до 0.5°C /10 км в январе в северо-западной области моря). В летнее время возникает сезонная фронтальная зона, располагающаяся напротив центра Анатолийского побережья. Это явление связано с нахождением апвеллинга в вышеуказанной территории.
Если исследуемая территория находится в зоне основного термоклина, то это является причиной стабилизации фронтальной зоны. Она начинает простираться по всей периферической части моря в районе континентального склона, а в юго-восточном регионе идёт по краю Батумского антициклона. На изменение температурного фронта сильно влияет интенсивность циркуляции водных масс. На глубине 75 м средние значения горизонтальных температурных градиентов эквивалентны поверхностным и могут достигать значений в пределах 075 – 0.1°C /10 км в феврале и 0.05°C /10 км в ноябре.
Отдельные океанографические съёмки свидетельствуют о том, что местоположение фронтов изменчиво и сильно отлично от среднемесячных распределений. Величина же градиента может превысить характерные для данного климата значения в 3-5 раз.
Сезонная изменчивость.Температура воды в Чёрном море очень сильно зависит от сезонных колебаний. Особенно это актуально для северо-западной части, где только сезонная разбежка температуры на поверхности может достигать20°С. Подобные широкоамплитудные годовые колебания характерны для морей, находящихся в умеренных широтах, то есть для Балтийского, Северного и Чёрного. В районе побережья юго-западного Крыма сезонные колебания температуры поверхности моря минимальны и не превышают 16°С. Это является следствием действий Севастопольского антициклона. Прогрев воды летом здесь достаточно умеренный, а Это обусловлено тем, что летний нагрев воды здесь умеренный. Резкого охлаждения зимой тоже нет, так как присутствует циркуляция воды, приходящей с Кавказского побережья.
Чем глубже в море, тем менее заметны сезонные колебания температур. Если взять глубину, приближённую к глубине максимума вертикального градиента плотности ( где-то 75 м), то амплитуда колебаний резко уменьшается в 30 раз! А в западном круговороте циклонов может доходить и до 85 раз. Резкий сезонный максимум в глубинных слоях моря так же приходит не сразу: на 0 м максимум приходится на август, на 30 м – на октябрь.
Изменение профилей температуры (вертикальных) при смене сезонов происходит таки образом: верхний слой увеличивает толщину от 5-10 метров весной-летом до целых 30-50 метров в январь-март. Ось ХПС постепенно уходит глубже (на глубину минимума температуры) с 20–30 м в марте-апреле до 70–80 м в декабре. В период с апреля по август идёт развитие сезонного термоклина, а с сентября по декабрь идёт интенсивный процнесс ослабления термической стратификации. Термоклин окончательно уходит глубже и ликвидируется в декабре–январе.
Таким образом, годовое изменение температуры моря является следствием воздействия различных процессов. Например, сезонного изменения баланса тепла на поверхности воды, принесения тепла течениями, различных форм теплообмена. На ХПС особенно влияют зимнее смешивание водных масс, сопровождающееся конвекцией, а для образования термоклина – вертикальная циркуляция воды.
