Азовское море

 

Повторяемость ясного состояния неба минимальна в декабре-феврале и больше 50 % с июля по сентябрь. Повторяемость пасмурного состояния неба в среднем за год выше повторяемости ясного. В годовом ходе она имеет максимум в декабре- феврале (до 81 %) и минимум в июле-августе (до 25%). Зимой над Азовским морем преобладают низкие слоистые облака, весной облачность верхнего и среднего ярусов, летом облачность среднего яруса и кучевая облачность. Осенью снова увеличивается повторяемость низкой слоистой облачности. В соответствии с этим летом преобладают ливневые осадки, зимой - обложные. В среднем за год на поверхность Азовского моря выпадает до 418 мм осадков. Годовой ход количества осадков имеет главный зимний максимум, когда в разных районах Азовского моря выпадает от 29 до 38 % годовой суммы осадков, и вторичный летний максимум, обусловленный высокой интенсивностью ливневых осадков. Среднемесячные суммы осадков могут в 5-7 раз превышать норму. В отдельные месяцы осадков может не быть или их сумма составляет менее 5 мм. Среднегодовые суммы могут превышать норму в 1,5-2 раза или быть в 2- 3 раза меньше ее.

Туманы обычно охватывают все Азовское море, но наиболее велика их повторяемость в Таганрогском заливе. В среднем за год на восточном побережье бывает 33 дня с туманом, на северном побережье - до 54 дней. Повторяемость туманов зимой значительно выше, чем летом. Метели наблюдаются с ноября по апрель. Наиболее продолжительны они в январе-феврале. Даже очень сильные метели редко охватывают всю акваторию Азовского моря.

Пыльные бури на северном побережье Азовского моря отмечаются с марта по сентябрь. Исключительно редко они бывают и в зимние месяцы. Наиболее сильные бури наблюдаются весной при восточных и юго-восточных ветрах. Продолжительность пыльных бурь невелика, но изредка может достигать нескольких суток.

Грозы, град и смерчи наблюдаются с мая по сентябрь и связаны с активизацией конвективной деятельности в теплый период года.

Влияние Азовского моря на температурный режим окружающей территории невелико и простирается на расстояние 90-120 км от побережья.

-

Расчет составляющих радиационного баланса проводился по методике, разработанной в Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова (ГТО) [ ] с использованием среднемесячных климатических данных.

В формировании радиационного климата Азовского моря большое значение играет не только общее количество поступающей солнечной радиации, но и отражательные свойства поверхности, а также циркуляция атмосферы.

 

Солнечная радиация является главным источником энергии почти для всех процессов в природе. Приходящая к земной поверхности суммарная радиация Q0 состоит из двух потоков: прямой солнечной радиации S и рассеянной радиации D. При взаимодействии с поверхностью часть радиации поглощается ею (Rx), а часть отражается (r) обратно в атмосферу. При нагревании поверхность сама начинает излучать энергию. Потеря энергии за счет излучения поверхности частично компенсируется противоизлучением атмосферы. Разность этих потоков называется эффективным излучением IЭф. Тогда радиационный баланс поверхности R может быть представлен в следующем виде где А - отношение отраженной радиации r к суммарной Q0, характеризующее отражательную способность поверхности и называемое альбедо поверхности.

Напряжение прямой солнечной радиации S, ее суточные, месячные и годовые суммы зависят главным образом от высоты солнца над горизонтом, продолжительности дня и облачности. Заметное влияние на ход прямой солнечной радиации оказывает помутнение атмосферы. Продолжительность дня и высота солнца обусловливают широтное распределение прямой солнечной радиации, а также ее суточный и годовой ход. Облачность нарушает широтную зональность распределения прямой солнечной радиации. Месячные суммы прямой солнечной радиации плавно изменяются от 540- 600 МДж/м2 в июле до 60-100 МДж/м2 в декабре. Годовая сумма лежит в пределах 3600- 3900 МДж/м2. Месячные суммы прямой солнечной радиации отдельных лет могут отличаться от норм летом на 25-50 %, зимой на 50-150 %. Изменения годовых сумм от года к году обычно не превышают 10-15 % нормы.

Рассеянная радиация приходит к месту наблюдения ото всех точек небесного свода. В безоблачные дни распределение рассеянной радиации зависит от широты местности и прозрачности атмосферы. В суточном ходе максимум рассеянной радиации приходится на околополуденные часы, а в годовом - на летние месяцы. Большое влияние на приход рассеянной радиации оказывает облачность. Для Азовского моря рассеянная радиация достигает максимума в июне-июле (140- 150 МДж/м2 за 1 мес). Минимум приходится на декабрь и составляет 25-45 МДж/м2. За год приход рассеянной радиации составляет 1200-1400 МДж/м2.

В целом за год прямая радиация составляет большую часть суммарной радиации. Суммарная радиация на той же широте в восточной части Азовского моря несколько больше чем в западной, за исключением Таганрогского залива ( рис. 3.)

. Это объясняется несколько  большей повторяемостью пасмурных  дней на западе в осенне-зимний  период и большой повторяемостью  ясных дней в течение значительной  части года на востоке. Годовые  значения суммарной радиации  изменяются от 4850 МДж/м2 в вершине  Таганрогского залива до 5250 МДж/м2 на юго-востоке моря (Темрюкский  залив). В сезонном ходе она  имеет минимум в декабре и  максимум - в июне-июле (рис. 4.). Кривая годового хода суммарной радиации практически симметрична относительно конца июня - начала августа, хотя можно отметить наиболее крутой подъем ее от апреля к маю.

 

--

В среднем за год температура воздуха над Азовским морем возрастает от 9 °С у северного берега Таганрогского залива до 11 °С в южной части моря.(рис.)

 

 

 

 Изотермы расположены  почти вдоль широтных кругов, поскольку влияние моря в сезоны  прогревания и охлаждения в  среднем за год компенсируется. Несколько пониженные температуры  воздуха в западной части Азовского  моря по сравнению с таковой  в восточной обусловлены распределением  суммарной радиации, которое в  свою очередь зависит от облачности.

В период с января по март, когда все Азовское море или его большая часть покрыты льдом, распределение температуры воздуха отличается от распределения в другие месяцы: изотермы расположены зонально, температура понижается в направлении с юга на север.( рис.)

 

В этот период тепловое влияние Азовского моря на атмосферу и окружающую территорию сведено почти к нулю. Наиболее низкие температуры в среднем за месяц наблюдаются в январе: от —5,1 °С в Таганроге до —0,5 °С в Керчи. Ненамного теплее и февраль. Дополнительному охлаждению способствуют лед и снег, как за счет теплового излучения, так и за счет большого отражения. Если в январе и феврале практически по всему побережью и открытому морю отмечаются отрицательные температуры, то в марте температура воздуха уже выше нуля и изменяется от 0,5 °С в северной части до 3,6 °С в южной части Азовского моря.

В апреле существенно увеличивается приток солнечной радиации, что вызывает интенсивный рост температуры воздуха. Происходит окончательное таяние льда, но температура воды существенно ниже температуры воздуха. Поэтому рост температуры воздуха на побережье Азовского моря опережает рост температуры воздуха над самим морем. Рис

 

 

 

 В результате над  Азовским морем образуется зона  с пониженными (по сравнению с  берегом на 1,5—2,5°С) значениями температуры. Прирост температуры за месяц  составляет 6—9 °С.

В мае продолжается интенсивный рост температуры воздуха. Температура мая на 6-8 °С выше апрельской и в центральной части моря составляет 14—14,5 °С, увеличиваясь на побережье до 15,8— 17,0 °С. Зона пониженной температуры воздуха над Азовским морем сохраняется, постепенно ослабевая, до августа.

Сезонный ход температуры воздуха несколько "запаздывает" по сравнению с ходом суммарной солнечной радиации. Поэтому максимум температуры воздуха приходится не на июнь — июль, а на июль—август. На побережье Азовского моря температура воздуха в июле составляет 23,0—23,7 °С.рис.

 

 За счет ослабления циклонической  деятельности пространственное  распределение ее становится  более однородным.

С августа—сентября в связи с уменьшением притока солнечной радиации начинается понижение температуры воздуха. В сентябре возрастает роль циркуляционного фактора — происходит смена западного воздействия на восточное и усиление циклонической деятельности, что также приводит к понижению температуры воздуха. Над Азовским морем в этот период образуется зона повышенных значений температуры воздуха, поскольку вода гораздо медленнее, чем воздух, отдает накопленное за лето тепло. Эта зона сохраняется до полного замерзания Азовского моря, причем горизонтальные разности температуры воздуха между центральной частью моря и побережьем непрерывно возрастают от 0,5—1,0 °С в сентябре до 5,0—6,0 °С в декабре.

 В октябре значения  температуры воздуха в результате  быстрого их падения составляют  около половины июльских значений.рис.

 

 

 В Таганрогском заливе  и на северном побережье Азовского  моря в ноябре устанавливаются  отрицательные температуры воздуха.

Началом холодного периода принято считать переход температуры через ноль. Из прибрежных станций самый ранний переход отмечается 28 ноября в Таганроге, самый поздний—-06 января — в Керчи. Зимний сезон наиболее длителен на северном побережье Азовского моря — 108 дней в Таганроге.

 

1.4.Гидрология 

 

 Интенсивный радиационный прогрев мелководного Азовского моря в теплое время года обусловливает высокую температуру его поверхностных вод. Обычно от конца весны и до осени средняя месячная температура воды выше температуры воздуха. Многолетняя среднегодовая температура воды на поверхности моря равна 11°, а ее межгодовые колебания около 1°.

Значительно более резко выражены изменения величины поверхностной температуры воды от сезона к сезону. Зимой (январь—февраль) она имеет нулевые или близкие к ним отрицательные значения почти во всем море. Лишь в его южной части и у Керченского пролива температура воды на поверхности положительна (+1—3°), но и здесь в суровые зимы она может кратковременно понижаться до отрицательных величин (−0,1—0,3°).

Летом (июль—август) почти по всему морю устанавливается довольно однородная поверхностная температура, равная +24—25° (рис. 9, а). Ее максимальные величины (+32,0—32,5°) наблюдаются у самых берегов. В открытом море они не превышают +28,0—28,5°. Распределение температуры по вертикали в мелком Азовском море неодинаково от сезона к сезону и изменчиво на протяжении каждого из них. Поздней осенью и зимой (октябрь—февраль) она повышается с глубиной. Различие величин поверхностной и придонной температуры обычно не превышает 1°, но в холодные зимы иногда может достигать 5—7°.

Весной и летом (март—август) температура воды понижается от поверхности ко дну примерно на 1°. За последние годы в связи с увеличением притока более соленых черноморских вод повысилась вертикальная устойчивость в Азовском море, поэтому здесь стал затрудненным турбулентный обмен между слоями и, как следствие этого, обострилась вертикальная температурная стратификация. Она выражена главным образом в открытых районах моря и меньше у берегов. Увеличение устойчивости в море заметно снизило изменчивость вертикального распределения температуры воды, обусловленную в весенне-летнее время в основном воздействием ветра, перемешивавшим слабо стратифицированные азовские воды. В сложившихся условиях лишь редкие в это время сильные ветры могут перераспределить температуру от поверхности до дна.

В настоящее время в связи с общим осолонением моря увеличилась плотность его вод. Характер сезонных изменений и пространственного распределения ее величин в общих чертах остался прежним, но несколько иными стали количественные показатели. Более ощутимо изменился вертикальный ход плотности. Почти повсеместно увеличились ее различия между поверхностными и придонными водами. Это особенно заметно в восточной части моря и в прикерченском районе. Двухслойная структура стала довольно отчетливо проявляться в Таганрогском заливе. Для современного Азовского моря характерно расслоение вод по плотности.

В условиях, близких к вертикальной плотностной однородности вод, в Азовском море было хорошо развито ветровое перемешивание. Сильные ветры (более 15 м/с), особенно частые в холодные сезоны, но наблюдавшиеся и летом, обычно перемешивали воды от поверхности до дна, тем самым осуществлялась аэрация придонных слоев. Увеличение плотности привело к ослаблению ветрового перемешивания в море, которое не всегда и не везде преодолевает вертикальную устойчивость азовских вод, поэтому застойные явления у дна стали отмечаться часто и на значительных пространствах Азовского моря.

В мелком солоноватом Азовском море конвективное перемешивание определяется осенним охлаждением поверхностной воды до температуры ее наибольшей плотности (≈+1,6°) и весенним прогревом до этой же температуры. Зимой осолонение при льдообразовании усиливает конвекцию, которая проникает до дна в суровые зимы. В мягкие и средние зимы развитие конвективного перемешивания зависит от величин вертикальной устойчивости.

В небольшом по площади и по объему Азовском море не наблюдаются существенные различия вод по термохалинным показателям, поэтому водные массы в их обычном океанологическом понимании здесь практически не выделяются. В прикерченском и присивашском районах происходит смешение поступающих черноморских и азовских вод, поэтому заметные различия по химическому составу и по термохалинной структуре не прослеживаются. В Таганрогском заливе встречаются два типа вод: хлоридно-натриевая морская и гидрокарбонатно-кальциевая речная. Границей между «солоноватыми» морскими водами и «пресными» речными служит изогалина 2,0‰, так как в этой области резко изменяется состав основных солеобразующих ионов.

Горизонтальное движение воды во всей толще мелкого Азовского моря обусловлено главным образом ветром. Он вызывает чисто дрейфовые течения и создает повышение уровня у берегов, в результате чего возникают компенсационные потоки. В предустьевых районах Дона и Кубани прослеживаются стоковые течения. Результирующий перенос вод, слагающийся из разнонаправленных смещений, в общем образует круговорот, направленный против часовой стрелки (рис. 9, г). Он хорошо выражен при ветрах со скоростью 5 м/с и более. При маловетрии картина течений довольно неопределенная. Характерная черта течений моря — их большая изменчивость по направлению и скорости. После начала ветра в скором времени возникают ветровые течения, а несколько позднее и компенсационные. С прекращением ветра течения быстро затухают.