Режимообразующие факторы Берингова моря

Расположенная на периферии самого большого океана рассматриваемая акватория подвержена муссонным перемещениям воздуха со всеми вытекающими последствиями. На движение воздуха над морем влияют три основных барических образования: алеутский минимум, северотихоокеанский максимум и сибирский зимний антициклон. Они формируются ежегодно и в зависимости от сезона локализуются в постоянных районах, создавая генеральную систему ветров. Наиболее контрастно эта система барических образований выражена в холодный период года. Центр алеутского минимума локализуется в восточной части Алеутской гряды, а сам он простирается на всю северную часть Тихого океана, отодвигая северотихоокеанский максимум к берегам Калифорнии.

На Азиатском континенте в это время развивается область высокого давления, которая совместно с алеутским минимумом приводит к устойчивому северо-восточному ветру в западной части Берингова моря и лишь на самой юго-восточной его периферии наблюдаются ветры юго-западного и южного направлений. Из-за больших градиентов давления скорость ветра возрастает до 7-12 м/с в северо-западной части Берингова моря.

В теплое время года барическая ситуация меняется коренным образом. Разрушается сибирский максимум и почти исчезает алеутский минимум, смещаясь при этом в глубь Арктического бассейна, а северотихоокеанский максимум смещается к северу и усиливается. Вокруг него происходит антициклоническое вращение воздуха, в результате чего над морем преобладают южный и юго-западный ветры, но устойчивость их несколько меньше, чем зимних. По скорости они также слабее - в среднем 4-7м/с.

Сезонная изменчивость скорости и направления ветра, которая наблюдается повсеместно, за исключением юго-восточной части Берингова моря, где круглый год преобладают южные ветры, влияет на все динамические процессы в верхнем слое моря.

Дополнительное влияние на перемешивание верхнего слоя моря и теплообмен с атмосферой оказывают обусловленные циклонами штормовые ветры. Наблюдаются они чаще в холодный период года. В Беринговом море ветер скоростью более 15 м/с повторяется от 6 сут в месяц в северной части до 8 сут в месяц в южной. Летом повторяемость штормовых условий обычно не превышает 5 %.

Берингово море по степени бурности занимает первое место среди морей, омывающих берега России. Значительные размеры, большие глубины и интенсивная штормовая деятельность способствуют развитию на его акватории сильного волнения в любое время года. Умеряющее влияние оказывает ледовитость, снижая в суровые годы максимальные высоты волн в 2 раза по сравнению с мягкими зимами.

В течение всего года в Беринговом море преобладает волнение с высотой волн до 2 м и периодом 6 с. Летом повторяемость такого волнения составляет 80-85 %, возрастая до 90 % у побережья и уменьшаясь зимой до 45-55 % в глубоководной зоне и до 70-80 % на мелководье.

В течение всего года возможна крупная зыбь высотой до 1-3 м.

С сентября по май возможно до 6 случаев в сезон стихийного волнения, когда высоты волн превышают 8 м. Максимальная продолжительность такого явления составляет 60 ч. По судовым наблюдениям зафиксирована максимальная высота волн 21 м. Предельная расчетная высота, возможная 1 раз в 100 лет, для центральной части моря составляет 30,5 м, а для северной - 26 м.

Берингово море характеризуется отрицательной годовой суммой баланса тепла на его поверхности, за исключением самых южных районов акватории, где происходит смена знака этой характеристики. Летний радиационный прогрев поверхностных вод не компенсирует значительные потери тепла на эффективное излучение, испарение и конвективно-турбулентный обмен с атмосферой. Поэтому важную роль в их восполнении играет адвекция теплых тихоокеанских вод через проливы Алеутской гряды. Среднее годовое поле теплового баланса поверхности моря характеризуется его преимущественно зональным распределением: наибольшие результирующие потоки тепла в атмосферу наблюдаются в северной части моря (более 3500 МДж/м2), уменьшаясь в южном направлении до 500 МДж/м2 вблизи границы шельфовой зоны. Над южными глубоководными районами отмечаются малые отрицательные значения теплового баланса, которые сменяются слабыми положительными вблизи Алеутских островов.

Имеющиеся материалы инструментальных измерений течений, а также результаты диагностических расчетов свидетельствуют о том, что основные элементы циркуляции вод Берингова моря сохраняются в течение всего года. Главной особенностью циркуляции вод Берингова моря, как и большинства морей северного полушария, является общее циклоническое движение вод в глубоководном бассейне.

Основными звеньями общего циклонического движения вод в глубоководной котловине являются: течение Атту, начало которому дают тихоокеанские воды, поступающие через прол. Ближний и следующие вдоль северных берегов Алеутских островов на восток; Поперечное течение, переносящее воды вдоль склона шельфа в северо-западном направлении; Камчатское течение, представляющее собой западное звено циклонической циркуляции, которое выносит воды Берингова моря через Камчатский пролив.

На фоне общего циклонического движения вод глубоководной котловины моря существует система крупных вихревых образований различного знака. Два обширных квазистационарных циклонических круговорота выделяются в пределах Командорской и Алеутской котловин. Помимо этого, существует ряд антициклонических круговоротов, также выделяющихся в течение всего года (в котловине Бауэре, в Олюторском заливе, в юго-восточной части Алеутской котловины, южнее м. Наварин). Антициклонические вихри более мелких масштабов наблюдаются вокруг крупных островов (или групп небольших островов) Алеутской гряды.

Воды Поперечного течения дают начало теплому Наваринскому течению, воды которого поступают на шельф в районе м. Наварин и далее распространяются приблизительно вдоль 50-метровой изобаты, огибая мористую часть Анадырского залива по часовой стрелке. Преобладающая часть вод Наваринского течения следует в северную часть моря через прол. Чирикова.

На обширном восточно-беринговоморском шельфе преобладает движение вод северо-западного направления. Однако в центральной его части (между изобатами 50 и 100 м) выделяются застойные зоны, где перенос вод практически отсутствует. Скорость течений на большей части шельфа составляет менее 2-4 см/с. В Бристольском заливе наблюдается циклонический круговорот вод.

Берингово море имеет сравнительно небольшие размеры для развития сколько-нибудь значительных собственных приливов, но достаточно открыто для проникновения в него приливной волны из Тихого океана. Последняя, проходя с определенной периодичностью во все проливы, создает явление излучения из них волн, которые в результате взаимодействия между собой и с дном бассейна создают в нем сложную картину регулярных колебаний уровня и течений.

В западной и центральной частях Алеутской гряды выделяются приливы смешанного типа с преобладанием суточных составляющих, а в восточной - полусуточных. На большей части побережья Берингова моря приливы неправильные полусуточные, переходящие в полусуточные в Анадырском заливе и у берегов Чукотского полуострова. В южной части зал. Нортон, а также в крайней юго-западной части моря формируются неправильные суточные приливы.

В восточной части моря морфометрия дна и берегов создает условия для формирования больших колебаний уровня, которые в длинных, сужающихся заливах в сизигию превышают 5-8 м. В северной части моря за о. Св. Лаврентия из-за диссипации энергии волн колебания уровня становятся менее 1 м. На западном побережье моря колебания его уровня не превышают 2-3 м.

Все имеющиеся к настоящему времени исследования, посвященные распределению водных масс в Беринговом море, свидетельствуют о том, что оно лежит в области субарктической структуры вод, главной особенностью которой является наличие холодного и теплого промежуточных слоев.

На формирование поверхностных водных масс Берингова моря оказывает большое влияние сток рек, поступление вод из Тихого океана, солнечная радиация, испарение, осадки, волновое перемешивание поверхностного слоя, мощная осенне-зимняя конвекция, образование и разрушение ледяного покрова, перераспределение океанологических характеристик в пределах моря существующей системой циркуляции вод, а также процессы вертикального и бокового перемешивания вод. На промежуточных и глубинных горизонтах при формировании водных масс основополагающим является водообмен с Тихим океаном, перераспределение вод течениями, а также вертикальный и боковой обмен характеристик, являющийся следствием приливных и непериодических течений.

На обширном восточно-беринговоморском шельфе присутствуют только две водные массы: поверхностная, которая в теплое время года имеет максимальную температуру и наиболее низкую соленость, а также придонная, являющаяся здесь холодным слоем с наиболее низкими значениями температуры и максимальными (для толщи вод этой части моря) значениями солености.

В глубоководной части моря по мере увеличения глубин количество водных масс, заполняющих котловину, возрастает до четырех (поверхностная; промежуточная беринговоморская, или холодный промежуточный слой; промежуточная тихоокеанская, которая в течение года изменяется незначительно; глубинная).

Лед в море наблюдается с сентября по июнь включительно. Наиболее суровые ледовые условия приходятся на февраль-апрель. Подобные закономерности отмечаются и для комплекса ледовых характеристик, определяющих состояние льда (сплоченность, возраст, формы льда), т. е. наблюдается существенная сезонная изменчивость льда.

Анализ динамики ледяного покрова позволил проследить генеральное направление дрейфа льда с северо-востока на юг, юго-запад.

В межгодовой изменчивости наиболее заметен 11-летний цикл. В закрытых бухтах и заливах моря в зимний период формируются припайные льды, которые могут сохраняться с октября по июнь. Граница плавучих льдов в целом повторяет очертания изобаты 200 м, смещаясь в наиболее суровые зимние месяцы к югу от нее. В центральной части мopя лед не проникает южнее 56° с. ш.

Для беринговоморского побережья Камчатки известны два случая проявления сильных цунами в 1960 г., максимальная высота до 2,5 м (о. Карагинский), в 1969 г. - до 10-15 м (м. Озерной). Очаги возможных цунами могут находиться как в сейсмоактивной зоне Берингова моря (1969 г.), так и за его пределами (чилийское цунами 1960 г.). Параметры цунами вдоль побережья определяются в значительной степени топографией шельфовой зоны. Для внешних источников также важную роль играет механизм проникновения цунами в Берингово море - прямые и захваченные волны. На характер проявления цунами также могут влиять нелинейно-дисперсионные эффекты и наличие ледяных полей.