Огонь в недрах Черного моря не дает воде становится слишком соленой.
Тайна Черного моря мало кому известна, Сами воды Черного моря имеют глубину всего около 100 метров. Ниже притаилась безжизненная и смертельно опасная ядовитая бездна. Промеры показали, что море практически целиком заполнено растворенным сероводородом, ядовитым газом с запахом тухлых яиц. В центре моря сероводородная мёртвая зона приближается к поверхности примерно на 50 метров. В этом смысле Черное море уникально, оно единственное в мире без твердого дна. Жидкая выпуклая линза мертвой воды подстилает тонкий верхний слой, где и В поверхностном слое распределение солености Черного моря во все сезоны года определяется влиянием основных источников опреснения (речной сток, в меньшей степени атмосферные осадки) . В соответствии с циклоническим характером общей циркуляции вод из приустьевых районов крупных рек распространяются «шлейфы» вод пониженной солености: из северо-западной части вдоль западного побережья на юг, из юго-восточной части — вдоль берегов Кавказа на север.
r />В феврале соленость поверхностного слоя имеет фоновый уровень значений, близкий к максимальному, несмотря на то, что зимний результирующий приток пресных вод в Черное море уступает лишь весеннему притоку (на 25%). Причина такого несоответствия — интенсивное конвективное перемешивание поверхностных вод с нижележащими более солеными водами.
Особенно контрастное поле солености в поверхностном слое формируется в мае. Под влиянием стока рек в половодье поверхностные воды в юго-восточной части моря опресняются до 15.5‰, в северо-западной — до 10‰ и менее. Изогалина 17‰ оконтуривает более половины этих районов. Вместе с тем в центрах западной и восточной частей моря соленость продолжает оставаться почти такой же, как в феврале (лишь на 0.1‰ меньше) . Соответственно, весной интенсифицируются квазистационарные соленостные фронты, особенно северо-западный.
Основной процесс трансформации поля поверхностной солености от мая к августу заключается в постепенном расширении зоны опреснения за счет горизонтальной диффузии. При этом одновременно с уменьшением площади вод с соленостью более 18‰ происходит частичное размывание квазистационарных фронтов и сглаживание контрастов. В северо-западной части моря минимум солености возрастает на 3‰, а максимум в центре западной части уменьшается на 0.1‰.
Однако восточный максимум в этот период сохраняет свою соленость (18.3‰), размеры и расположение.
этом районе, а также в прилежащей средней части Черного моря (к югу от Крымского полуострова) , поле солености наиболее стабильно в течение всего года, что объясняется удаленностью от источников опреснения и устойчивостью общей циркуляции вод.
На глубине 100 м зимой в структуре поля солености на горизонте 100 м выделяются три максимума в центральной части Черного моря. Наиболее интенсивный из них, с соленостью более 20.6‰расположен южнее Керченского пролива.
Весной наблюдается интенсификация фронтальной зоны солености, некоторое сглаживание ее волновых возмущений. При этом Керченский максимум солености здесь уменьшается на 0.1-0.2‰. Характерно, что площадь область вод с повышенной соленостью в центре моря весной по сравнению с зимой изменяется незначительно, следствие того, что она контролируется циклоничсосредоточена вся морская жизнь.
Черное море устроено так, что его водообмен со Средиземным морем идет через мелководный Босфорский порог. В Мраморное море и далее уходит опресненная речным стоком, а потому более легкая черноморская вода, а навстречу ей, точнее под ней, через Босфорский порог в глубину Черного моря скатывается более соленая и более тяжелая средиземноморская вода. Получается что-то вроде гигантского отстойника, в глубинах которого в течение последних шести-семи тысяч лет постепенно скапливался сероводород.

Источник: otvet.mail.ru


СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ЧЕРНОМОРСКИХ ВОД

 

Основным гидрохимическим показателем структуры морской воды является ее соленость. Многие характеристики динамической структуры водных масс (плотность, удельный объем, устойчивость слоев, распределение динамических высот и др.) зависят от нее и от температуры воды, то есть от термохалинной структуры. Распределение температуры и солености верхних слоев меняется от сезона к сезону и по годам. А это отражается на динамике водных масс.

 

Соленость

 

Соленость поверхностных вод в центральной части Черного моря составляет в среднем 18 °/оо,’ в некоторых случаях она превышает 18,2 °/оо и даже достигает 18,5 °/оо- Сезонные колебания солености в этой части моря малы — в весенне-летний период, ближе к периферийным районам, минимум ее достигает 17,5 °/00.^Вблизи берегов под влиянием речных вод соленоЬть уменьшается, сезонные колебания ее здесь значительны. В большинстве случаев средняя соленость прибрежных вод изменяется от 16 до 17 Vooi 1 самая низкая соленость наблюдается" на северо-западе (от 13 до 15°/00), где в море поступает основное количество речной воды. На сильно опресненных участках около устьев рек тонкий поверхностный слой мутной речной воды почти не смешивается с морской. Сезонные изменения солености в прибрежной опресненной полосе на западе моря связаны с колебаниями стока Дуная и других рек.


 

Исследования А. В. Рождественского у болгарских берегов, М. Артюза в Босфоре, В. И. Заца, О. Лукьяненко и Г. Яце- вича около Южного берега Крыма, В. С. Большакова у Одессы, Н. Родионова и К. Бондаря вблизи устья Дуная и В. Кирила и Г. Шерпояну у Констанцы показали, что соленость поверхностных вод изменяется от месяца к месяцу. В большинстве случаев она уменьшалась в мае — июне, т. е. несмотря на достаточно большие различия в продолжительности периодов наблюдения (в Варне — 35 лет, в Босфоре — 5 лет), ряды наблюдений за режимом солености в разных местах оказались сравнимыми.

 

Вблизи южной части Крымского полуострова соленость поверхностных вод в течение года изменяется незначительно и составляет почти такую же величину, как в центральных районах моря. Около Приморско, расположенного вблизи северного рукава Дуная, весной при южных ветрах наблюдался абсолютный минимум солености — около 4 °/оо- С удалением от устья соленость возрЗ^ стает, а амплитуды ее колебаний уменьшаются. Средняя соленость поверхностных вод в Босфоре и в центральной части моря одинакова, но амплитуды ее колебаний в Босфоре значительны, причем максимальные значения близки к значениям солености мраморноморских вод.


 

 Соленость воды в Черном море возрастает с увеличением глубины, а в поверхностном слое еще и с приближением к центральным районам моря. На глубине 75 м в центральной части моря обычно она около 18°/00, на глубине 100 м—19,3, 150 м — 20, на глубине 300 м превышает 2lJ^gj./Дальнейшее возрастание солености~с глубиной замедляется — на глубине 1000 м она примерно 22 %о. ниже 2°00 м — около 22,4 °/оо- Максимальные изменения солености по вертикали отмечены в слое от 75—100 до 150—200 м. В прибрежных районах с опресненными водами изменения солености по вертикали больше, чем в центральных частях моря. Особенно резко меняется по вертикали соленость вблизи устьев больших рек. Так, на расстоянии 2 миль восточнее Сулинского рукава, по нашим исследованиям 3 ноября 1956 г., соленость поверхностной воды была 2°/оо, а на глубине 2 м — 15,8 °/оо- Особое вертикальное распределение солености отмечают около входа в Босфор, в зоне распространения мраморномор- ской струи.

 

 Сезонные изменения солености в глубоководных районах Черного моря четко заметны до глубины 75 м, т. е. до глубины проникновения зимней вертикальной циркуляции.) Наибольшее изменение солености с глубиной наблюдается весной, когда вертикального перемешивания почти нет. В этот сезон на поверхности соленость минимальна, но с глубиной резко увеличивается.

 

Температура


 

Средняя годовая температура поверхностных черноморских вод зависит в основном от географического положения пункта наблюдения и от преобладающих течений^ С удалением от берега средняя годовая температура изменяется сравнительно мало.

 

 Самый теплый район Черного моря — его юго-восточная часть. Кавказские горы не пропускают в этот район северные ветры, кроме того, здесь проходит прибрежное течение, направленное с юга, тогда как течение, омывающее болгарское побережье и направленное с севера, приносит при этом больше речных вод. Сравнительно теплым является и Южное побережье Крыма, защищенное от северных ветров Крымскими горами и находящееся под некоторым влиянием центральной части моря.

 

Максимальная средняя месячная температура поверхностных вод обычно наблюдается в августе. Лишь в Керченском проливе под влиянием континентальных вод и азовских вод из районов мелководья она в июле немного выше, чем а августе. Минимальной средняя месячная температура почти везде бывает в феврале. Исключение составляет Керченский пролив, где средняя температура в январе и феврале одинакова, а также район Констанцы, где под влиянием дунайских вод минимум температуры отмечается в январе.

 

Наибольшие сезонные изменения температуры воды наблюдаются обычно до глубины 75 м. С увеличением глубины изменения температуры все более уменьшаются и часто выражаются в сотых долях градуса или вообще отсутствуют — температура остается постоянной. Незначительные изменения температуры воды на глубинах могут возникать при вертикальном водообмене с верхними слоями, проникновении мра- морноморских вод, воздействии систем течений,’ геотермическом влиянии дна и др.


 

 Зимой самая низкая температура бывает в поверхностном слое воды, с увеличением глубины она возрастает. Весной, когда верхние слои нагреются, самая низкая температура, равная зимней, бывает на глубинах от 75 до 100 м. Летом минимальная температура воды наблюдается на глубине 75 м, ниже температура постепенно повышается вследствие смешения вод на глубине 100 м с нижележащими более теплыми слоями. С глубины 500 м устанавливается почти постоянная температура 8,9 °С, а на максимальных черноморских глубинах, ниже 2000 м, она равна 9,1 °С.

 

Амплитуда сезонных изменений температуры цоды в прибрежье больше, чем в центральных районах моря.

 

Температура поверхностных вод, кроме того, значительно изменяется и в течение суток. Самой холодной вода обычно бывает рано утром, а самой теплой — в послеполуденные часы. Амплитуды суточных колебаний в прибрежных водах значительны, а с удалением от берега уменьшаются. В зимние месяцы амплитуды суточных колебаний температуры в прибрежных районах составляют менее 0,5 °С, а в летние месяцы 2 °С. Различия в средних суточных температурах имеют сезонный характер.


 

Величина годового хода температуры, по средним месячным данным, в большей части черноморских прибрежных вод колеблется около 17—20 °С. Разность максимальных и минимальных температур, по наблюдениям в конкретные сроки, значительно больше, особенно в мелководных заливах. Так, в Каркинитском заливе она часто достигает 31 °С (от 1 до +30 °С). Максимальный размах температурных колебаний в Варненском заливе составляет 30 °С.

 

Плотность.

 

В зависимости от температуры и солености плотность воды в Черном море значительно изменяется как во времени, так и в пространстве. В верхних слоях весной и летом, она уменьшается. В центральных районах моря средняя плотность воды в поверхностном слое близка к 1,0123, на максимальных глубинах она достигает 1,0173.

В прибрежных опресненных районах Черного моря плотность уменьшается, ее среднее значение примерно 1,0115, иногда летом вблизи устьев рек она меньше 1.

Вертикальная устойчивость водных слоев. Вертикальная устойчивость водных слоев, которая зависит в основном от плотности, характеризует распределение более легких и более тяжелых вод. Если плотность по вертикали меняется незначительно, перемешивание слоев происходит легко, в случае же если нижние слои тяжелее верхних, вертикальное перемешивание затруднено. Когда верхний слой становится тяжелее нижнего, вертикальная циркуляция возникает спонтанно. В Черном море устойчивость слоев до 200 м очень высока. В зависимости от сезона слой максимальной устойчивости находится на различной глубине — весной на горизонте 10—25 м, летом — около 25 м, зимой и осенью — около 75—100 м. В мелководных районах максимальная устойчивость обычно наблюдается в придонных водах.


 

Уровень

 

Уровень Черного моря выше уровня Мраморного моря в среднем на 53 см, главным образом вследствие различной плотности в верхнем 50-метровом слое обоих морей (что соответствует приблизительной глубине предбосфор- ского порога в Черном море). Постоянный приток пресных вод в Черное море, не позволяющий выровняться плотности, вместе с такими факторами, как осадки, испарение, температура, поддерживает эту разницу в уровнях воды.

 

Весной, когда поступает значительное количество речной воды, черноморский уровень повышается, меньше становится соленость, увеличивается сток черноморских вод в Мраморное море. Противоположный эффект отмечается в конце осени, когда уменьшается сток Дуная.

 

Прямая зависимость между дунайским и черноморским уровнями временами нарушается, Когда дуют продолжительные сгонные или нагонные ветры. В первом случае уровень моря ниже, а во втором — выше, чем уровень реки. При чередовании сильных береговых и морских ветров разница в уровнях очень велика. Большие колебания уровня происходят при одноузловых и двухузло- вЫх вертикальных волнах (сейшах) на море.


 

Суточные колебания уровня Черного моря очень малы вследствие небольшого размера бассейна. Высота солнечного прилива составляет в среднем 4 см, а лунно-солнечного — около 9 см. Летом суточные колебания уровня значительнее из-за влияния бризов.

По наблюдениям на береговых станциях, черноморский уровень имеет общую тенденцию к повышению. Согласно данным болгарских ученых, в районе Вар- ненского залива повышение уровня в многолетнем аспекте составляет около 2 мм в год. Такая тенденция отражает в общем опускание значительной части черноморских берегов, но определенное значение может иметь и повышение уровня Мирового океана вследствие таяния полярных льдов.

 

В разных частях моря средний годовой уровень различен, так как поверхность моря наклонена с севера на юг. Около Варны уровень моря выше, чем около черноморского устья Босфора, приблизительно на 4 см, а в районе Одессы выше, чем в районе Варны, на 4—5 см. Разница в уровне поверхности северных и южных частей моря составляет 8—9 см. В районе Каркинит- ского залива и Южного берега Крыма средний уровень ниже, чем в районе Одессы, и такой же, как в районе Варны. В Керченском проливе, наоборот, наблюдается некоторое повышение уровня. Уровень центральных частей моря на несколько сантиметров ниже уровня прибрежных районов, кроме районов Карки- нитского залива и Южного берега Крыма, где он, как и на западе и востоке моря, почти одинаков. Между Крымом и Анатолией уровень моря несколько приподнят.

 

Различное положение уровня воды в Черном море можно объяснить статическими факторами — плотностью воды, которая зависит главным образом от солености,— и динамическими факторами—непрерывным притоком речных вод в прибрежных районах и круговым прибрежным течением.

 

Течения вблизи берега влияют не только на топографию морской поверх

ности, но и на глубинные слои, являясь причиной куполообразного расположения изохалин и изотерм в толще вод моря.

 

Источник: www.bibliotekar.ru

Расположенное в глубине материка, Черное море (вместе с Азовским) — наиболее обособленная часть Мирового океана. На юго-западе оно сообщается с Мраморным морем через пролив Босфор, граница между морями проходит по линии м. Румели — м. Анадолу. Керченский пролив соединяет Черное и Азовское моря, границей между которыми служит линия м. Такиль — м. Панагия.

Площадь Черного моря равна 422 тыс. км2, объем — 555 тыс. км3, средняя глубина — 1315 м, наибольшая глубина — 2210 м.

Береговая линия, за исключением севера и северо-запада, изрезана слабо. Восточные и южные берега — крутые и гористые, западные и северо-западные — невысокие и плоские, местами обрывистые. Единственный крупный полуостров — Крымский. На востоке к морю вплотную подходят отроги хребтов Большого и Малого Кавказа, разделенные Колхидской низменностью. Вдоль южного берега тянутся Понтийские горы. В районе Босфора берега невысокие, но обрывистые, на юго-западе к морю приближаются Балканские горы, дальше к северу расположена Добруджская возвышенность, постепенно переходящая в низменные пространства обширной дельты Дуная. Северо-западные и частично северные берега вплоть до гористого Южного берега Крыма — невысокие, расчленены балками, обширными лиманами в устьях рек (Днестровским, Днепро-Бугским), отгороженными от моря косами.

В северо-западной части моря находятся самые большие заливы — Одесский, Каркинитский, Каламитский. Кроме них на южном берегу моря находятся Самсунский и Синопский заливы, на западном — Бургасский. Небольшие островки Змеиный и Березань расположены в северо-западной части моря, Кефкен — к востоку от Босфора.

Основная часть речного стока (до 80%) поступает в северо-западную часть моря, куда несут воды наиболее крупные реки: Дунай (200 км3/год), Днепр (50 км3/год), Днестр (10 км3/год). На Черноморском побережье Кавказа в море впадают Ингури, Риони, Чорох и много мелких речек. На остальной части побережья сток незначителен.

Климат

Удаленное от океана, окруженное сушей, Черное море отличается континентальностью климата, что проявляется в больших сезонных изменениях температуры воздуха. На климатические особенности отдельных частей моря значительное влияние оказывает орография — характер рельефа прибрежной полосы. Так, в северо-западной части моря, открытой для воздействия воздушных масс с севера, проявляется климат степей (холодная зима, жаркое, сухое лето), а в защищенной высокими горами юго-восточной части — климат влажных субтропиков (обилие осадков, теплая зима, влажное лето).

Зимой море испытывает воздействие отрога Сибирского антициклона, вызывающего вторжения холодного континентального воздуха. Они сопровождаются северо-восточными ветрами (со скоростью 7 — 8 м/с), нередко достигающими штормовой силы, резкими понижениями температуры воздуха, осадками. Особенно сильные северо-восточные ветры характерны для района Новороссийска (бора). Здесь массы холодного воздуха скапливаются за высокими прибрежными горами и, перевалив через вершины, обрушиваются с большой силой вниз, к морю. Скорость ветра во время боры достигает 30—40 м/с, повторяемость боры — до 20 и более раз в году. При ослаблении зимой отрога Сибирского антициклона на Черное море выходят средиземноморские циклоны. Они вызывают неустойчивую погоду с теплыми, иногда весьма сильными юго-западными ветрами и колебаниями температуры.

Летом на море распространяется влияние Азорского максимума, устанавливается ясная, сухая и жаркая погода, термические условия становятся однородными для всей акватории. В этот сезон преобладают слабые северо-западные ветры (2—5 м/с), лишь в редких случаях в прибрежной полосе северо-восточной части моря возникают северо-восточные ветры штормовой силы.

Самая низкая температура в январе — феврале отмечается в северо-западной части моря (–1— 5°), на Южном берегу Крыма она повышается до 4°, а на востоке и юге — до 6—9°. Минимальные температуры в северной части моря достигают –25 — 30°, в южной части —5 — 10°. Летом температура воздуха равна 23 — 25°, максимальные значения в разных пунктах достигают 35—37°.

Атмосферные осадки на побережье выпадают очень неравномерно. В юго-восточной части моря, где Кавказские хребты преграждают путь западным и юго-западным влажным средиземноморским ветрам, выпадает наибольшее количество осадков (в Батуми — до 2500 мм/год, в Поти — 1600 мм/год); на равнинном северо-западном побережье всего 300 мм/год, у южных и западных берегов и на Южном берегу Крыма — 600—700 мм/год. Через Босфор ежегодно стекает 340—360 км3 черноморской воды, и поступает в Черное море около 170 км3 средиземноморской воды. Водообмен через Босфор испытывает сезонные изменения, определяемые разностью уровней Черного и Мраморного морей и характером ветров в районе пролива. Верхнебосфорское течение из Черного моря (занимающее у входа в пролив слой около 40 м) достигает максимума летом, а минимум его наблюдается осенью. Интенсивность нижнебосфорского течения в Черное море наибольшая осенью и весной, меньше всего — в начале лета. В соответствии с характером ветровой деятельности над морем сильное волнение наиболее часто развивается осенью и зимой в северо-западной, северо-восточной и центральной частях моря. В зависимости от скорости ветра и длины разгона волн в море преобладают волны высотой 1—3 м. В открытых районах максимальные высоты волн достигают 7 м, а при очень сильных штормах могут быть и выше. Юго-западная и юго-восточная части моря — самые спокойные, сильное волнение наблюдается здесь редко, и волн высотой более 3 м почти не бывает.

Сезонные изменения уровня моря создаются в основном за счет внутригодовых различий в поступлении речного стока. Поэтому в теплое время года уровень выше, в холодное — ниже. Величина этих колебаний неодинакова и наиболее значительна в районах влияния материкового стока, где она достигает 30—40 см.

Наибольшую величину в Черном море имеют сгонно-нагонные колебания уровня, связанные с воздействием устойчивых ветров. Особенно часто они наблюдаются в осенне-зимнее время в западной и северо-западной частях моря, где могут превышать 1 м. На западе сильные нагоны вызывают восточные и северовосточные ветры, а на северо-западе — юго-восточные. Сильные сгоны в указанных частях моря возникают при северо-западных ветрах. У Крымского и Кавказского побережий нагоны и сгоны редко превышают 30—40 см. Обычно их продолжительность составляет 3—5 суток, но иногда может быть и больше.

В Черном море часто наблюдаются сейшевые колебания уровня высотой до 10 см. Сейши с периодами 2—6 часов возбуждаются воздействием ветра, а 12-часовые сейши связаны с приливами. Для Черного моря характерны неправильные полусуточные приливы.

Ледовитость

Лед ежегодно образуется лишь в узкой прибрежной полосе северо-западной части моря. Даже в суровые зимы он покрывает менее 5%, а в умеренные зимы — 0,5—1,5% акватории моря. В очень суровые зимы припай вдоль западного берега распространяется до Констанцы, а плавучий лед выносится к Босфору. За последние 150 лет льдины в проливе наблюдались 5 раз. В мягкие зимы льдом покрываются только лиманы и отдельные бухты.

Льдообразование обычно начинается в середине декабря, а максимальное распространение льда наблюдается в феврале. Граница неподвижного льда в умеренные зимы в северо-западной части моря проходит от Днестровского лимана к Тендровской косе на расстоянии 5— 10 км от берега. Далее кромка льда пересекает Каркинитский залив и доходит до средней части Тарханкутского п-ова. Очищение моря от льда происходит в марте (раннее — в начале марта, позднее — в начале апреля). Продолжительность ледового периода сильно меняется: от 130 суток в очень суровые зимы до 40 суток в мягкие. Толщина льда в среднем не превышает 15 см, в суровые зимы доходит до 50 см.

Рельеф дна

В рельефе дна моря четко выделяются три основные структуры: шельф, материковый склон и глубоководная котловина. Шельф занимает до 25% общей площади дна и в среднем ограничивается глубинами 100—120 м. Наибольшей ширины (более 200 км) он достигает в северо-западной части моря, которая вся располагается в пределах шельфовой зоны. Почти на всем протяжении гористых восточных и южных берегов моря шельф очень узкий (всего несколько километров), а в юго-западной части моря — более широкий (десятки километров).

Материковый склон, занимающий до 40% площади дна, опускается примерно до глубин 2000 м. Он крутой и изрезан подводными долинами и каньонами. Дно котловины (35%) — плоская аккумулятивная равнина, глубина которой постепенно увеличивается к центру.

Циркуляция воды и течения

Циркуляция вод в течение всего года имеет циклонический характер с циклоническими круговоротами в западной и восточной частях моря и огибающим их вдольбереговым основным черноморским течением. Сезонные изменения циркуляции проявляются в скоростях и в деталях этой системы течений. Основное черноморское течение и циклонические круговороты наиболее четко выражены зимой и летом. Весной и осенью циркуляция вод становится слабее и усложняется по структуре. В юго-восточной части моря летом формируется небольшой антициклонический круговорот.

В системе циркуляции вод можно выделить три характерные области, структура течений в которых отличается своеобразием: прибрежную часть, зону основного черноморского течения и открытые части моря.

Границы прибрежной части моря определяются шириной шельфа. Режим течений здесь зависит от местных факторов и значительно изменчив в пространстве и во времени.

Зона основного черноморского течения шириной 40—80 км расположена над материковым склоном. Течения в ней весьма устойчивы и имеют циклоническую направленность. Скорости течений на поверхности составляют 40—50 см/с, иногда превышают 100 и даже 150 см/с (в стрежне потока). В верхнем стометровом слое основного течения скорости с глубиной уменьшаются слабо, максимальные вертикальные градиенты приходятся на слой 100—200 м, ниже которого скорости медленно затухают.

В открытых частях моря течения слабые. Средние скорости здесь не превышают 5—15 см/с на поверхности, слабо уменьшаясь с глубиной до 5 см/с на горизонтах 500—1000 м. Границы между указанными структурными областями довольно условны.

В мелководной северо-западной части моря циркуляция в основном возбуждается ветром. Северные и северо-восточные ветры обусловливают циклонический характер течений, а ветры западных направлений — антициклонический. В соответствии с характером ветров установление антициклонической циркуляции возможно в летний сезон.

Общая циркуляция вод моря имеет однонаправленный характер до глубины порядка 1000 м. В более глубинных слоях она весьма слабая, и говорить об общем ее характере сложно.

Важную особенность основного черноморского течения представляет его меандрирование, которое может приводить к образованию изолированных вихрей, отличающихся по температуре и солености от окружающих вод. Размеры вихрей достигают 40—90 км, явление вихреобразования имеет существенное значение для водообмена не только в верхнем, но и в глубинных слоях моря.

В открытом море широко распространены инерционные течения с периодом 17—18 часов. Эти течения оказывают влияние на перемешивание в толще вод, так как их скорости даже в слое 500—1000 м могут быть 20—30 см/с.

Температура воды и солёность

Температура воды на поверхности моря зимой повышается от –0,5—0° в прибрежных районах северо-западной части до 7—8° в центральных районах и 9—10° в юго-восточной части моря. Летом поверхностный слой воды прогревается до 23—26°. Лишь во время сгонов могут происходить кратковременные существенные понижения температуры (например, у Южного берега Крыма). В период прогрева моря на нижней границе ветрового перемешивания образуется слой скачка температуры, ограничивающий распространение тепла верхним однородным слоем.

Соленость на поверхности весь год минимальная в северо-западной части моря, куда поступает основной объем речных вод. В приустьевых районах соленость возрастает от 0—2 до 5—10‰, а на большей части акватории открытого моря она равна 17,5—18,3‰.

В холодный сезон в море развивается вертикальная циркуляция, к концу зимы охватывающая слой толщиной от 30— 50 м в центральных до 100—150 м в прибрежных районах. Сильнее всего охлаждаются воды в северо-западной части моря, откуда они течениями распространяются на промежуточных горизонтах по всему морю и могут достигать самых удаленных от очагов холода районов. Как следствие зимней конвекции, при последующем летнем прогреве в море образуется холодный промежуточный слой. Он сохраняется на протяжении всего года на горизонтах 60—100 м и выделяется по температуре на границах 8°, а в ядре — 6,5—7,5°.

Конвективное перемешивание в Черном море не может распространяться глубже 100—150 м из-за увеличения солености (а следовательно, и плотности) в более глубинных слоях в результате поступления туда соленых мраморноморских вод. В верхнем перемешиваемом слое соленость увеличивается медленно, а затем на 100—150 м резко возрастает от 18,5 до 21‰. Это постоянный слой скачка солености (галоклин).

Начиная с горизонтов 150—200 м, соленость и температура медленно повышаются к дну из-за влияния поступающих в глубинные слои более соленых и теплых мраморноморских вод. На выходе из Босфора они имеют соленость 28—34‰ и температуру 13—15°, но быстро изменяют свои характеристики, перемешиваясь с черноморской водой. В придонном слое небольшое повышение температуры происходит и благодаря геотермическому притоку тепла от дна моря. Глубинные воды, располагающиеся в слое от 1000 м до дна и занимающие в Черном море зимой (II) и летом (VIII) более 40% объема моря, отличаются большим постоянством температуры (8,5—9,2°) и солености (22—22,4‰.

Таким образом, в вертикальной гидрологической структуре вод Черного моря выделяются основные компоненты:

верхний однородный слой и сезонный (летний) термоклин, связанные в основном с процессом ветрового перемешивания и годовым циклом потока тепла через поверхность моря;

холодный промежуточный слой с минимальной по глубине температурой, который на северо-западе и северо-востоке моря возникает в результате осенне-зимней конвекции, а в других районах образуется в основном путем переноса холодных вод течениями;

постоянный галоклин — слой максимального нарастания солености с глубиной, находящийся в зоне контакта верхней (черноморской) и глубинной (мраморноморской) водных масс;

глубинный слой — от 200 м до дна, где нет сезонных изменений гидрологических характеристик, а их пространственное распределение весьма однородно.

Процессы, происходящие в этих слоях, их сезонная и межгодовая изменчивость и определяют гидрологические условия Черного моря.

Черное море имеет двухслойную гидрохимическую структуру. В отличие от других морей в нем только верхний хорошо перемешанный слой (0—50 м) насыщен кислородом (7—8 мл/л). Глубже содержание кислорода начинает быстро уменьшаться, и уже на горизонтах 100—150 м оно равно нулю. На этих же горизонтах появляется сероводород, количество которого растет с глубиной до 8—10 мг/л на горизонте 1500 м, и далее к дну оно стабилизируется. В центрах основных циклонических круговоротов, где происходит подъем вод, верхняя граница сероводородной зоны располагается ближе к поверхности (70—100 м), чем в прибрежных районах (100—150 м).

На границе между кислородной и сероводородной зонами расположен промежуточный слой существования кислорода и сероводорода, представляющий собой нижнюю «границу жизни» в море.

Распространению кислорода в глубинные слои моря препятствуют большие вертикальные градиенты плотности в зоне контакта черноморской и мраморноморской водных масс, ограничивающие конвективное перемешивание верхним слоем.

Вместе с тем обмен водами в Черном море происходит между всеми слоями, хотя и медленно. Глубинные соленые воды, все время пополняемые нижним босфорским течением, постепенно поднимаются и перемешиваются с верхними слоями, которые уходят в Босфор с верхним течением. Такая циркуляция сохраняет относительно постоянное соотношение солености в толще вод моря.

В Черном море выделяют (Водяницкий В.А. и др.) следующие основные процессы, обусловливающие вертикальный обмен в толще вод: подъем вод в центрах циклонических круговоротов и опускание на их периферии; турбулентное перемешивание и диффузия в толще вод моря; осенне-зимнюю конвекцию в верхнем слое; придонную конвекцию за счет теплового потока от дна; перемешивание в синоптических вихрях; сгонно-нагонные явления в прибрежной зоне.

Оценки времени вертикального обмена вод в море весьма приближенные. Этот важный вопрос нуждается в дальнейших исследованиях.

В качестве основного механизма образования сероводорода в Черном море большинство авторов принимают восстановление сернокислых соединений (сульфатов) при разложении органических остатков (отмерших организмов) под влиянием сульфатредуцирующих бактерий микроспира. Такой процесс возможен в любых водоемах, но образовавшийся в них сероводород быстро окисляется. В Черном море он не исчезает из-за медленного обмена вод и отсутствия возможности его быстрого окисления в глубинных слоях. При подъеме глубинных вод в верхний кислородный слой моря происходит окисление сероводорода в сульфаты. Таким образом, в море существует установившийся равновесный круговорот соединений серы, определяемый скоростью обмена вод и другими гидродинамическими процессами.

В настоящее время высказывается мнение, что в последние десятилетия происходит постоянный однонаправленный подъем (тренд) верхней границы сероводородной зоны к поверхности моря, достигающий десятков метров. Это связывают с антропогенными изъятиями стока рек и изменениями плотностной структуры моря. Однако имеющиеся данные пока свидетельствуют лишь о естественных межгодовых колебаниях положения границы сероводородной зоны, происходящих в разных районах моря неодинаково. Выделение на фоне этих колебаний антропогенного тренда затруднено из-за недостатка систематических наблюдений за топографией границы сероводородного слоя и несовершенства методики ее определения.

Фауна и экологические проблемы

Многообразный растительный и животный мир Черного моря почти целиком сосредоточен в верхнем слое толщиной 150—200 м, составляющем 10—15% объема моря. Глубинная толща вод, лишенная кислорода и содержащая сероводород, почти безжизненна и населена только анаэробными бактериями.

Ихтиофауна Черного моря сформировалась из представителей разного происхождения и насчитывает около 160 видов рыб. Одна из групп — рыбы пресноводного происхождения: лещ, карась, окунь, красноперка, судак, тарань и другие, встречающиеся в основном в северозападной части моря. В опресненных районах и солоноватоводных лиманах есть представители древней фауны, сохранившиеся еще со времени существования древнего Понто-Каспийского бассейна. Наиболее ценные из них — осетровые, а также несколько видов сельдей. Третью группу черноморских рыб составляют иммигранты из Северной Атлантики — это холодолюбивые шпрот, мерланг, колючая акула-катран и др. Четвертая, наибольшая по численности группа рыб — средиземноморские вселенцы — насчитывает свыше ста видов. Многие из них заходят в Черное море только летом, а зимуют в Мраморном и Средиземном морях. В их числе пеламида, скумбрия, тунец, атлантическая ставрида и др. Только 60 видов рыб средиземноморского происхождения, которые постоянно живут в Черном море, могут считаться черноморскими. К ним относятся хамса, сарган, кефаль, ставрида, султанка (барабуля), скумбрия, камбала-калкан, скаты и др. Из 20 промысловых видов черноморских рыб значение имеют только хамса, мелкая ставрида и шпрот, а также акула-катран.

В настоящее время состояние черноморской экосистемы неблагополучно. Происходит обеднение видового состава растений и животных, сокращение запасов полезных видов. В первую очередь это наблюдается в районах шельфа, испытывающих значительную антропогенную нагрузку. Наибольшие изменения наблюдаются в северо-западной части моря. Большое количество биогенных и органических веществ, поступающих сюда с материковым стоком, вызывает массовое развитие планктонных водорослей («цветение»). В районе влияния стока Дуная биомасса фитопланктона возросла в 10—20 раз, отмечены случаи «красных приливов». За счет токсического действия некоторых водорослей во время массового «цветения» наблюдается гибель фауны. Кроме того, при интенсивном развитии планктона на дно оседает большое количество отмерших организмов, на разложение которых расходуется растворенный кислород. При хорошо выраженной стратификации вод, препятствующей поступлению кислорода из поверхностного слоя в придонный, в нем развивается дефицит кислорода (гипоксия), который может приводить к гибели организмов (заморам). С 1970 г. заморы разной интенсивности повторяются практически ежегодно. Неблагоприятная экологическая обстановка вызвала отмирание некогда обширного поля филлофоры — водоросли, использующейся для изготовления агар-агара.

Ухудшение качества воды и кислородного режима — одна из основных причин снижения численности промысловых рыб в северо-западной части Черного моря.

Источник: ProZnania.ru

Если выпарить килограмм речной воды, останется осадок солей весом не более 1 г. А в килограмме морской воды содержится в среднем 35 г солей, что составляет 3,5% веса воды.

Обычно соленость воды выражают не в сотых, а в тысячных долях — промилле (‰). Следовательно, «нормальная» (т. е. средняя) соленость океана равна 35‰.

Во внутренних морях, связь которых с океаном ограничена, соленость воды может сильно отличаться от нормальной. Когда испарение велико, а речного стока нет, то соленость в море или заливе бывает выше, чем в океане.

Так, в Красном море соленость более 40‰, а в заливе Каспийского моря Кара-Богаз-Гол достигает 300‰.

В других случаях большой речной сток, значительные осадки могут понизить соленость. Это наблюдается в Черном море, которое принимает пресные воды от таких крупных рек, как Дунай, Днепр, Днестр, Рион; через Азовское морс сюда поступают воды Дона и Кубани.

Средняя соленость поверхностных вод Черного моря равна 18‰; в Азовском море соленость еще ниже— 10—12‰ (для сравнения: в Балтийском море—всего 2—7‰).

Какие же соли содержатся в морской воде? Вообще-то в море обнаружены почти все элементы таблицы Менделеева, но 99,5% всех солей морской воды приходится на 8 элементов.

Это натрий, хлор, магний, сера, кальций, бром, углерод, стронций. Больше всего в море хлористого натрия (78%), на втором месте— хлористый магний (11 %), далее следует карбонат кальция (0,3%).

Уже давно ученые обнаружили удивительное свойство: каково бы ни было общее количество солей в морской воде, их соотношение всегда постоянно.

Это свойство используют при определении солености воды —  в пробе измеряют только  количество хлора (это сделать просто), а потом смотрят по готовой таблице, какой солености оно соответствует.

Если речные воды снизили соленость Черного моря по сравнению с океанской, то почему оно не стало совсем пресным? В какой-то мере этому препятствует испарение, но главную роль в установившемся солевом равновесии Черного моря играет обмен водой со Средиземным морем через Босфор.

Источник: www.kateralodki.ru


Categories: Мор

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.