Карское море

Территория

Восточнее островов Новая Земля располагается Карское море. Северная граница его идет от м. Арктического (о. Комсомолец архипелага Северная Земля) к м. Кользат (о. Греэм-Белл архипелага Земля Франца-Иосифа). Западная граница моря проходит от этого мыса до м. Желания на Новой Земле, далее по восточным берегам Новой Земли, по западной границе пролива Карские Ворота, по западному берегу о. Вайгач и по западной границе пролива Югорский Шар на материк. Восточная граница моря идет по берегам островов архипелага Северная Земля и восточным границам проливов Красной Армии, Шокальского и Вилькицкого, а южная граница — по материковому берегу от м. Белый Нос до м. Прончищева.

Карское море широко открыто к Арктическому бассейну Северного Ледовитого океана. Большая часть его акватории лежит на материковой отмели, поэтому оно относится к типу материковых окраинных морей. Его площадь равна 883 тыс. км2, объем — 98 тыс. км3, средняя глубина — 111 м, наибольшая глубина — 600 м.

В Карском море много островов. Подавляющее большинство из них имеют небольшие размеры и расположены вдоль азиатского берега. Самые крупные острова — Белый, Шокальского, Вилькицкого, Диксон, Русский и др., а архипелаги — Арктического Института, Известий ЦИК, Сергея Кирова, Норденшельда и др. Несколько сравнительно крупных островов (Шмидта, Ушакова, Визе) находятся далеко от суши, на севере моря.

Полуостров Ямал

Береговая линия Карского моря очень извилиста. Восточные берега Новой Земли изрезаны многочисленными фьордами. Значительно расчленено материковое побережье. Глубоко в сушу вдаются Байдарацкая и Обская губы, между которыми лежит п-ов Ямал, а восточнее расположены крупные заливы: Гыданский, Енисейский, Пясинский.

Разнообразные по внешней форме и строению участки побережья относятся к различным морфологическим типам. Преобладают берега абразионные, но встречаются аккумулятивные и ледяные. Восточное побережье Новой Земли — обрывистое и холмистое. Материковое побережье местами низменное и пологое, местами обрывистое.

Климат

Расположенное в высоких широтах Арктики и непосредственно связанное с Арктическим бассейном, Карское море характеризуется полярным морским климатом. Относительная близость Атлантического океана несколько смягчает климат моря, но Новая Земля служит барьером на пути теплого атлантического воздуха и вод, поэтому климат Карского моря более суров, чем климат арктического Баренцева моря.

В осенне-зимнее время над Карским морем формируется и устанавливается Сибирский антициклон, усиливается Полярный максимум, и на атмосферные процессы над морем влияет ложбина Исландского минимума. В начале холодного сезона в северной части моря преобладает северный ветер, а в южной ветры неустойчивы по направлению. Скорость ветра в это время обычно равна 5—7 м/с. Зимняя барическая ситуация обусловливает преобладание на большей части моря южных, юго-западных и юго-восточных ветров. Лишь на северо-востоке часто дуют ветры северных румбов. Скорость ветра в среднем равна 7—8 м/с, нередко она достигает штормовой силы. Наибольшее количество штормов наблюдается в западной части моря. У берегов Новой Земли нередко образуется местный ураганный ветер — новоземельская бора. Обычно она продолжается несколько часов, но зимой может длиться 2—3 суток. Ветры южных направлений, как правило, приносят в Карское море сильно охлажденный над материком континентальный воздух. Среднемесячная температура воздуха в марте на м. Челюскина равна –28,6°, на м. Желания –20°, а минимальная температура воздуха может достигать –45—50°. Однако с южными ветрами в западную часть моря иногда поступает и относительно теплый морской полярный воздух. Его приносят циклоны, которые приходят с запада и, встречая на своем пути цепь новоземельских гор, отклоняются на юг и юго-восток. Наиболее часто затоки теплого воздуха происходят в феврале, с чем связано даже некоторое повышение средней температуры воздуха. Кроме того, эти вторжения теплого воздуха и новоземельская бора вызывают неустойчивую зимнюю погоду в западной части моря, тогда как в его северных и восточных районах стоит относительно устойчивая холодная и ясная погода.

В теплое время года разрушается Сибирский максимум, исчезает ложбина низкого давления, ослабевает Полярный максимум. В связи с этим весной дуют ветры, неустойчивые по направлению, скорость которых обычно не превышает 5—6 м/с. Циклоническая деятельность ослабевает. Весенний прогрев происходит довольно быстро, но значительного повышения температуры воздуха при этом не происходит. В мае среднемесячная температура воздуха держится около —7° на западе и около —8° на востоке моря.

В самом теплом месяце, июле, температура воздуха в среднем равна 5—6° в западной части моря и 1—2° на востоке и северо-востоке. В отдельных районах материкового побережья температура может повышаться до 18 и даже до 20°. В любой летний месяц может выпадать снег.

На долю Карского моря приходится около 55% (1290 км3/год) общего стока во все моря Советской Арктики. Обь ежегодно приносит в среднем 450 км3 воды, Енисей — около 600, Пясина — 80, Пур и Таз — около 86 и прочие реки до 75 км3. Примерно 80% речной воды приходит в море в конце лета — начале осени (июнь — сентябрь). Зимой в очень небольших количествах в море вливается вода только из наиболее крупных рек. Практически весь материковый сток поступает в Карское море с юга. В общем почти 40% площади этого моря находятся под влиянием материковых вод, которые создают поверхностный распресненный слой с резко выраженным градиентом плотности. Для Карского моря установлены западный, восточный и веерообразный варианты распространения распресненных вод. Сток, сосредоточенный в районе о. Диксон, влияет на развитие системы течений. Таким образом, материковый сток — важный фактор формирования гидрологических особенностей Карского моря.

Температура воды и солёность

Структуру вод Карского моря образуют поверхностные арктические, приустьевые и глубинные атлантические воды.

Большую часть площади моря занимают поверхностные арктические воды. Они формируются в результате перемешивания вод, поступающих из других бассейнов и материкового стока, и их дальнейшей трансформации. Толщина слоя поверхностных арктических вод в разных районах моря зависит в основном От рельефа дна. На больших (200 м и более) глубинах эти воды лежат до горизонтов 150—200 м, а в мелководных районах распространяются от поверхности до дна. В целом они характеризуются температурой, близкой к температуре замерзания, и несколько пониженной соленостью (29—33,5‰). Поверхностные арктические воды разделяются на три слоя. Верхний (0—50 м) имеет однородную температуру и соленость, что объясняется активным перемешиванием вод в процессе зимней вертикальной циркуляции. Его подстилает (от горизонтов 20—25 до 100 м) слой с такой же низкой температурой и резко возрастающей (до 34‰ и более) соленостью. Глубже (от горизонта 100 м до 200 м) лежит слой с характеристиками, промежуточными между подповерхностными и глубинными атлантическими водами. В весенне-летнее время на свободных ото льдов пространствах моря в верхнем слое поверхностной арктической воды выделяется тонкий (5—10 м) слой повышенной температуры и низкой солености.

Вблизи устьев рек в теплый сезон речные воды смешиваются с холодной и соленой поверхностной арктической водой. В результате здесь формируется своеобразная вода с повышенной температурой, низкой соленостью и соответственно с малой плотностью. Она растекается по поверхности более плотных арктических вод, на границе с которыми (горизонты 5—7 м) создаются большие градиенты солености и плотности. Опресненные поверхностные воды иногда распространяются на значительные расстояния от мест формирования. Под поверхностной арктической водой в желобах «Св. Анны» и Воронина находятся относительно теплые (0—1°) и соленые (около 35‰) атлантические воды. Они поступают из Центрального Арктического бассейна и по мере продвижения с севера на юг трансформируются, и их верхняя граница (изотерма 0°) поднимается от горизонта 100 м до горизонта 75 м. Количество и характеристики атлантических вод, поступающих в море, изменяются от года к году.

Расположенное в высоких широтах и в течение года сплошь или в значительной части покрытое льдом, Карское море прогревается очень слабо. На поверхности температура в общем понижается с юго-запада на северо-восток. В осенне-зимний сезон поверхность моря интенсивно выхолаживается, и на открытых пространствах температура воды быстро понижается. Зимой в подледном слое она повсеместно близка к температуре замерзания воды и равна –1,5—1,7°.

Весной солнечное тепло расходуется прежде всего на таяние льда, поэтому температура воды на поверхности практически не отличается от зимней. Лишь в южной части моря, ранее других освобождающейся ото льда и испытывающей влияние материкового стока, температура на поверхности моря постепенно повышается. Летом в самые теплые месяцы — июль и август — на свободных ото льда пространствах температура воды на поверхности равна 3—6°, а подо льдом она немного выше температуры замерзания.

Вертикальное распределение температуры воды изменяется по сезонам. Зимой от поверхности до дна температура почти везде близка к температуре замерзания. Только в желобах «Св. Анны» и Воронина, по которым в море проникают глубинные атлантические воды теплой прослойки Арктического бассейна, она начинает повышаться с горизонтов 50—75 м и в слое 100—200 м достигает величин 1—1,5°, а глубже снова понижается. В самых южных частях этих желобов температура на горизонтах 100 — 200 м слегка повышается. Весной в освободившихся ото льда южных районах моря температура воды выше 0° наблюдается до горизонтов 15—18 м в юго-западной части моря и до горизонтов 10—15 м на востоке. Глубже она резко понижается к дну. В северной части моря сохраняется зимнее распределение температуры воды по вертикали. В наиболее теплые летние месяцы температура воды на мелководьях в юго-западной части моря становится выше нуля от поверхности до дна. В западных районах сравнительно высокая температура воды наблюдается до 60—70 м, а глубже она плавно понижается. На востоке моря температура воды на поверхности равна 1,7°, с глубиной она быстро понижается и на горизонте 10 м достигает величины —1,2°, а у дна —1,5°. В покрытой льдом северной части моря вертикальное распределение температуры летом такое же, как и зимой. В начале осеннего охлаждения температура воды на поверхности несколько ниже, чем в подповерхностных (до 12— 15 м на юго-западе и до 10 — 12 м на востоке) горизонтах, от которых она понижается к дну. С осенним выхолаживанием температура выравнивается во всей толще воды, исключая районы распространения глубинных атлантических вод.

Свободное сообщение с Арктическим бассейном, большой материковый сток, образование и таяние льда — факторы, определяющие величины и распределение солености в Карском море. Соленость его поверхностных вод меняется в пределах от 3—5‰ в районе о. Диксон до 33 и даже 34‰ в открытом море.

В холодное время года, когда речной сток мал и происходит интенсивное льдообразование, соленость сравнительно высока.

В результате весеннего притока речных вод уменьшается поверхностная соленость в приустьевых участках и в прибрежной полосе. Летом вследствие таяния льдов и максимального распространения речных вод распресняется поверхностный слой. Наиболее низкая соленость (меньше 5‰) наблюдается в районах устьев Оби, Енисея и других крупных рек. Севернее Обь-Енисейского мелководья соленость поверхностных вод увеличивается до 15—20‰. Для северных районов Карского моря (к северу и северо-востоку от м. Желания) соленость поверхностных слоев быстро повышается с юга на север до 34‰.

На распределение солености оказывает влияние процесс таяния льдов. Среди льдов соленость на поверхности на 7—8‰ ниже, чем на свободных ото льда участках моря. В толще воды соленость увеличивается от поверхности к дну. Зимой на большей части моря она относительно равномерно повышается от 30‰ на поверхности до почти 33‰ дна. Даже вблизи устьев рек придонные воды могут иметь высокую соленость.

Весной, особенно в начале сезона, распределение солености по вертикали подобно зимнему. Лишь у берегов усилившийся приток материковых вод опресняет самый поверхностный слой моря, а с глубиной соленость резко повышается до горизонта 5 — 7 м, ниже которого она постепенно увеличивается к дну.

Летом соленость от низких значений на поверхности (10—20‰) резко повышается с глубиной и на горизонтах 10—15 м равна 29—30‰. Отсюда она увеличивается более плавно, и у дна ее величины достигают 34‰ и даже выше.

Такой характер распределения солености по вертикали в летние месяцы особенно ярко выражен в восточной половине моря — в зоне распространения речных вод и среди дрейфующих льдов в северных районах моря. В штормовую погоду ветер перемешивает верхний 5-метровый слой воды, поэтому в нем устанавливается однородная, но несколько более высокая, чем до перемешивания, соленость. Непосредственно под перемешанным слоем величина ее сразу резко возрастает, ниже она плавно повышается с глубиной. В западную часть моря поступают сравнительно однородные и соленые баренцевоморские воды, поэтому здесь соленость немного выше, и с глубиной она увеличивается не так резко, как на востоке моря.

К осени речной сток снижается, а в море начинает образовываться лед. Вследствие этого соленость на поверхности повышается, скачок солености начинает сглаживаться, по вертикали она изменяется более равномерно.

Рельеф дна

Рельеф дна Карского моря очень неровный, преобладают глубины до 100 м. На мелководье южной и восточной частей моря, прилегающих к материку, встречаются многочисленные небольшие углубления, разделенные поднятиями различной высоты. Относительно ровное дно — в центральных районах.

К северу от материкового прибрежного мелководья находится Центральная Карская возвышенность, простирающаяся до материкового склона. Она разделяет два желоба: на западе желоб Св. Анны (здесь находится наибольшая глубина моря), а на востоке — желоб Воронина с глубинами более 200 м. Вдоль побережья Новой Земли протягивается изолированная Новоземельная впадина с глубинами более 500 м.

Рельеф дна и течения Карского моря

Течения

Плотность воды в южной и восточной частях Карского моря ниже, чем в северных и западных районах. Осенью и зимой они более плотны, чем весной и особенно летом. Плотность увеличивается с глубиной. Осенью, зимой и в начале весны от поверхности к дну плотность плавно повышается. Летом во время максимального распространения речных вод в море и при таянии льдов плотность верхнего слоя толщиной 5— 10 м понижена, а под ним резко повышается.

Таким образом, увеличение плотности с глубиной происходит очень резким скачком. Толща воды как бы разделяется на два слоя. Наиболее ярко это выражено на востоке моря, в зоне распространения речных вод, менее ярко — на севере, где понижение плотности поверхностных вод связано с опреснением при таянии льдов. В западной части плотность плавно увеличивается с глубиной, так как сюда проникают однородные воды Баренцева моря.

Ветровое перемешивание вод на открытых пространствах моря происходит наиболее интенсивно осенью, во время частых и сильных штормовых ветров. В центральном и западном районах перемешивание проникает до горизонтов 10—15 м, а на Обь-Енисейском мелководье глубина его распространения не превышает 5—7 м, что связано с резким расслоением вод по плотности из-за опреснения.

В значительно большей степени развита осенне-зимняя конвекция. Наиболее благоприятные условия для плотностного перемешивания складываются у западных берегов Северной Земли, где наблюдаются довольно слабая стратификация вод, быстрое выхолаживание и интенсивное льдообразование. Конвекция здесь проникает до горизонтов 50—75 м. Подобные условия для развития конвекции и примерно такие же глубины ее распространения отмечаются в юго-западной и северо-западной частях моря. В центральных районах и в Обь-Енисейском мелководье, находящихся под влиянием материкового стока, конвекция развивается лишь за счет осолонения при льдообразовании и достигает дна только к концу зимы. Сползание вод по подводным склонам усиливает вертикальную циркуляцию в районах с резко изменяющимися глубинами.

В море создается относительно устойчивая система течений, связанная с циркуляцией вод Арктического бассейна и соседними морями. Материковый сток поддерживает устойчивость течений. Для Карского моря характерны циклонический круговорот в юго-западной части и разнонаправленные потоки в южных, центральных и северных районах. Западное кольцо течений образуют частично баренцевоморские воды, поступающие сюда через южные Новоземельские проливы и движущиеся к Ямалу и далее на север вдоль его западного берега. У северной оконечности полуострова Ямальское течение усиливается Обь-Енисейским, а еще севернее оно дает ответвление к Новой Земле. Здесь этот поток поворачивает на юг и в виде Восточно-Новоземельского течения движется вдоль берегов Новой Земли. У Карских Ворот это течение дает ответвление в Баренцево море (течение Литке), где оно сливается с баренцевоморскими водами, входящими в Карское море, и замыкает циклонический круговорот. При значительном развитии Сибирского максимума, атмосферного давления и относительно северном расположении Исландского минимума это кольцо течений охватывает всю западную часть моря. В случаях интенсивного развития Полярного максимума и смещений к западу Исландского минимума циклонический круговорот вод ограничен крайней юго-западной частью моря, и течения в нем несколько ослаблены.

Кроме Обь-Енисейского течения в районе Диксона начинается Западно-Таймырское течение, воды которого преимущественно выносятся в пролив Вилькицкого, а частично распространяются вдоль западного побережья Северной Земли к северу.

Над желобом «Св. Анны» прослеживается одноименное течение как продолжение Ямальского (или Обь-Енисейского) течения. Оно направлено к северу и уходит за пределы Карского моря.

Скорости течений в море, как правило, невелики, однако при длительных и сильных ветрах они увеличиваются. Что касается закономерностей движения глубинных вод, то (за исключением закономерностей распространения глубинных атлантических вод, проникающих из Центрального арктического бассейна в море по подводным желобам) они еще недостаточно ясны.

В пределах Карского моря течения переносят относительно однородные по термохалинным показателям воды, поэтому в нем фронтальные разделы выражены нечетко. Своеобразными фронтами летом служат области соприкосновения речных и морских вод и прикромочные воды. Их положение и размеры часто изменяются в течение теплого времени, а в холодный сезон они отсутствуют.

Приливы в Карском море выражены весьма отчетливо. Одна приливная волна входит сюда из Баренцева моря между Землей Франца-Иосифа и Новой Землей и распространяется к югу вдоль восточного побережья Новой Земли, другая из Северного Ледовитого океана идет на юг вдоль западных берегов Северной Земли. В море преобладают правильные полусуточные приливы, но в отдельных районах наблюдаются суточные и неправильные приливы.

Скорость приливных течений достигает значительных величин. Например, у о. Белый, в Карских Воротах, у западного берега Таймыра она значительно превышает скорости постоянных течений в Карском море. Величины приливов сравнительно невелики. По всем пунктам побережья они равны в среднем 0,5 — 0,8 м, но в Обской губе превышают 1 м. Нередко их подавляют сгонно-нагонные колебания уровня, которые на материковом берегу моря больше 1 м, а в глубине заливов и губ в безледные сезоны доходят до 2 м и даже больше.

Частые и сильные ветры развивают значительное волнение в Карском море. Однако размеры волн зависят не только от скорости и продолжительности ветра, но и от ледовитости. В связи с этим наиболее сильное волнение наблюдается в малоледовитые годы в конце лета — начале осени. Самую большую повторяемость имеют волны высотой 1,5— 2,5 м, реже наблюдаются волны 3 м и более. Максимальная высота волны — около 8 м. Чаще всего сильное волнение развивается в юго-западной и северозападной, обычно свободных ото льдов частях моря. В центральных мелководных районах волны более слабые. Во время штормов здесь образуются короткие и крутые волны. На севере моря волнение гасится льдом.

Ледовитость

Карское море полностью покрывается льдом в осенне-зимнее время, и летом освобождается ото льда лишь часть его поверхности. Льдообразование начинается в сентябре в северных районах моря и в октябре — на юге. С октября по май почти все море покрыто льдами разного вида и возраста.

Прибрежную зону занимает припай. В северо-восточной части моря неподвижный лед образует непрерывную полосу, тянущуюся от о. Белый к архипелагу Норденшельда и оттуда к Северной Земле. В летнее время эта полоса припая взламывается и распадается на отдельные поля. Они сохраняются длительное время в виде Североземельского ледового массива. В юго-западной части моря припай занимает небольшие площади.

Мористее неподвижного льда располагается зона чистой воды или молодых льдов. Это район заприпайных полыней. В юго-западной части моря располагаются Амдерминская и Ямальская полыньи, а на востоке центральной части моря — Обь-Енисейская полынья. В открытых районах моря распространены дрейфующие льды, среди которых преобладают однолетние местного происхождения. Их максимальная толщина (в мае) 1,5 — 2 м. На юго-западе располагается Новоземельский массив, тающий в течение лета «на месте». В северных районах лед сохраняется постоянно. Сюда спускаются отроги океанических ледовых массивов. Распределение льдов в весенне-летнее время очень разнообразно и зависит от ветров и течений.

Хозяйственное значение

Рыбное население Карского моря небогато и сосредоточено в основном в южной части, у берегов материка и Новой Земли. Здесь водятся омуль, ряпушка, корюшка, навага и сайка. Возле проливов Карские Ворота и Маточкин Шар встречается треска, проникающая сюда из Баренцева моря. В летнее время в Обской губе, Енисейском и Пясинском заливах концентрируются стада белух.