Северный Ледовитый океан. Обзорная лекция

Положение Северного Ледовитого океана за небольшими исключениями внутри полярного круга определяет главную особенность его климатических условий: преобладание отдачи тепла по сравнению с его поступлением от Солнца. Особенно это проявляется зимой, в условиях полярной ночи, которая продолжается, как известно, от одних суток у полярного круга до 176 на полюсе. Но и в течение полярного лета приход тепла ничтожно мал по сравнению с расходом в основном из-за его отражения поверхностью ледяного покрова, площадь которого в сентябре достигает 7 млн км 2 . Основным источником тепла, попадающего в атмосферу над Северным Ледовитым океаном и в его водные массы, являются воды теплых течений, поступающих из Атлантики через Северо-Европейский бассейн и частично - из Тихого океана через Берингов пролив. Не меньшее значение имеет относительно теплый воздух, выносимый циклонами, формирующимися в этих регионах в течение всего года.

Зимой над Арктическим бассейном, покрытым практически весь год мощными (более 4 м) дрейфующими льдами, и над Гренландией с ее ледяным панцирем устанавливаются антициклональные условия, температура может снижаться до -40 °С и ниже. Окраинные моря Сибири и межостровные воды Канадского Арктического архипелага покрываются льдом, температура воздуха над всей акваторией отрицательна, для окраинных частей океана характерны штормовые ветры значительной силы. Общая площадь ледяного покрова Северного Ледовитого океана в марте достигает 11 млн км 2 . Свободными от льда остаются только Норвежское и частично Гренландское и Баренцево моря, через которые проникают ветви теплого Северо-Атлантического течения: Ирмингера - в Баффинов залив, Норвежское и его продолжения (Западно-Шпицбергенское и Нордкапское) - на север и на восток соответственно. Над этими бассейнами со стороны Исландского минимума распространяются циклоны, иногда достигая приполюсных районов Арктического бассейна, а также Карского моря и даже Новосибирских островов. Температура воздуха над южной частью Норвежского моря 2 °С, но над большей частью Канадского архипелага она почти так же низка, как над Арктическим бассейном. Подо льдом температура воды в поверхностном слое близка к точке замерзания.

Летом высокое атмосферное давление сохраняется над покрытой льдами Гренландией. Отдельные антициклональные ядра существуют и в других местах, но в целом давление над Северным Ледовитым океаном понижается, и усиливается циклоническая деятельность. Сильного прогревания воздуха не происходит. Над Арктическим бассейном температура летних месяцев равна -2 °С, над окраинными морями Азии, освобожденными от зимнего ледяного покрова, 4…6 °С, над Норвежским морем 10… 12 °С. Наиболее холодным остается Канадский Арктический архипелаг: там преобладающая температура короткого летнего периода -10… - 12 °С, выше 0 °С она вообще не поднимается.

Не происходит также существенного прогревания поверхностных вод в течение летнего периода. Подо льдом температура их повышается лишь на десятые доли градуса, на открытых пространствах до 0,5 °С. На открытой поверхности морей вода может прогреваться до 2…8 °С.

С прекращением ледостава на реках и исчезновением ледяного покрова в окраинных морях Сибири при преобладающих ветрах с континента в сторону океана в его водах образуется избыток воды, порождающий стоковое течение , которое, пополняясь водой со стороны Тихого океана через Берингов пролив, приобретает постоянный характер. Пересекая океан, оно направляется в Атлантику через пролив между Шпицбергеном и Гренландией. Это Трансарктическое течение, усиливаемое ветрами со стороны Гренландии в Атлантический океан, является главным путем выноса плавучих льдов и айсбергов на юг, давая начало Восточно-Гренландскому течению, играет немалую роль в общем охлаждении Канадского Арктического архипелага и северо-восточных частей Северо-Американского материка.

Климатические особенности Северного Ледовитого океана, являющиеся следствием его приполярного положения, а также его размеры и характер связей с другими океанами определяют соленость его поверхностных вод, которая в целом ниже средней океанической и значительно изменяется в течение года. Главные причины этого - опресняющее воздействие речного стока крупных рек Евразии и Северной Америки и таяние льдов в летнее время. Средние показатели солености колеблются от 30 до 32% о, наибольшие значения (34-35% о) характерны для районов Земли Франца-Иосифа и Шпицбергена, что связано с выносом соленых вод из Атлантического океана. В летнее время соленость понижается, особенно у берегов материков (до 20-10% с). Зимой под покровом льдов соленость возрастает, а на значительных глубинах достигает 34,5-35% о.

В связи с циклонической деятельностью ветровой режим над Северным Ледовитым океаном непостоянен, но сильные ветры (более 15 м/с) бывают редко. Средняя скорость колеблется в пределах 4-6 м/с. В прибрежных районах заметно выражен сезонный ход направления ветра. Его скорость и число дней со штормами, вызываемыми главным образом атлантического или тихоокеанского происхождения, здесь значительно возрастают, особенно зимой.

Гренландский антициклон, весьма устойчивый в течение всего года, также влияет на местную атмосферную циркуляцию, способствуя образованию ветров, по своему направлению усиливающих стоковый эффект сброса вод из Северного Ледовитого в .

Течения. Возбуждаемые высоким атмосферным давлением, сильные восточные ветры, дующие вдоль окраины европейско-азиатской части Арктического бассейна, и северные, действующие у восточных берегов , вызывают дрейф ледяных полей и поверхностных вод Арктического бассейна. При этом в котловине возникает антициклоническая циркуляция, в котловине к северу от Гренландии - антициклоническая, а к северо-востоку от островов - циклоническая. Две циркуляции в котловине Нансена способствуют образованию мощного Восточно-Гренландского течения.

Уходящие из Северного Ледовитого океана воды восполняются главным образом водами Северо-Атлантического течения, вносящего ежегодно около 145 ООО км3 воды, и поступающей через пролив тихоокеанской воды в количестве около 400 000-440 000 км3. Тихоокеанские воды в Северном Ледовитом океане не образуют самостоятельного потока. Поступление воды из Атлантического океана порождает теплое промежуточное компенсационное течение на глубине от 100-250 до 800-900 м.

Входящая из Атлантики в Северный Ледовитый океан теплая (+5 - + 12 °С), соленая (35,0-35,6%о) вода продвигается на север через под названием Норвежского течения. От него в Норвежском и Гренландском морях отделяется несколько небольших ветвей, которые перемешиваются с Восточно-Гренландским течением. При этом в Атлантический океан возвращается около 45 000 км3 воды в год. У мыса Нордкап Норвежское течение разделяется на две крупные ветви. Одна под названием Нордкапского течения уходит вдоль Норвежского и Мурманского берегов на восток, другая - Шпицбергенское течение - идет на север вдоль западных берегов Шпицбергена. Войдя в Арктический бассейн, Шпицбергенское течение вследствие большой плотности его вод погружается на глубину от 100 до 900 м и движется на восток, примыкая к материковому склону. Это течение обходит весь Северный Ледовитый океан, заполняя и его центральную часть, где теплый промежуточный слой имеет мощность около 600 м и лежит между 200 и 300 м. По направлению к востоку мощность его уменьшается, а температура понижается.

Таким образом, теплые атлантические воды занимают огромные пространства Северного Ледовитого океана. Скорость их распространения севернее Шпицбергена около 9- 10 км/сут, к востоку она уменьшается и уже на меридиане Северной Земли составляет не более 0,7-0,8 км/сут.

В результате взаимодействия атмосферных и гидрологических процессов создается постоянное выносное течение поверхностных вод от берегов и Аляски к Северному полюсу и дальше, к проливу между Гренландией и Шпицбергеном - Трансарктическое течение. В Гренландском море оно переходит в Восточно-Гренландское.

От Трансарктического течения ответвляются струи в западнее Гренландии и между Арктического архипелага. Очень небольшой поток идет вдоль берега на юго-восток и зимой при северных ветрах выходит в море. Российские и американские научные станции, работающие на льдах Арктического бассейна, дрейфуют к проливу между Гренландией и Шпицбергеном - либо (реже всего) попадают в круговорот и иногда возвращаются в начальный пункт дрейфа. Время полной циркуляции в круговороте около пяти лет.

В Северном Ледовитом океане сформирована следующая вертикальная структура вод.

Ледяной покров . Одной из характерных особенностей гидрологического режима Северного Ледовитого океана является сохраняющийся в течение всего года ледяной покров, который занимает летом около 1/2, зимой около 2/3 поверхности океана.

Здесь выделяются три типа льдов: 1) арктический пак - многолетний лед, спаянный в огромные поля, недоступный для ледоколов. Его толщина при ровных полях составляет 3-4, при торосистых - 20-25 м и более; 2) дрейфующий однолетний лед, весьма различный по толщине (0,8- 1,8 м) и размерам ледяных полей; 3) береговой припай - неподвижный лед прибрежной зоны разной ширины.

В Северном Ледовитом океане встречаются , которые отрываются от , Гренландии, Северной Земли и . Особые ледяные образования с выровненной волнистой поверхностью получили название ледяных островов.

В центральной части Северного Ледовитого океана преобладает дрейф льдов с востока на запад (в Арктическом бассейне со скоростью 2,5-3,5, Северо-Европейском бассейне 40 км/сут). В океане имеется несколько дрейфующих ледовых массивов с относительно устойчивым местонахождением - Карский, Северный, Новоземельский, Айонский (у о. ) и др. Они формируются под влиянием течений, ветров и конфигурации береговой линии. Эти массивы очень затрудняют мореплавание.

Самый маленький и холодный океан на нашей планете – Северный Ледовитый океан. Находится в центральной части Арктики, севернее таких материков как: Северная Америка и Евразия. Площадь океана 15 миллионов квадратных километров, он занимает широкие пространства вокруг Северного полюса.

Характеристика Северного Ледовитого океана:

Площадь океана – 14.7 миллионов квадратных км.;

Максимальная глубина – 5527 метров — является самым мелким океаном планеты;

Самые крупные моря – Гренландское море, Норвежское море, Карское море, Море Бофорта;

Самый крупный залив – Гудзонский залив (Гудзон);

Самые крупные острова – Гренландия, Шпицберген, Новая Земля;

Самые сильные течения:

— Норвежское, Шпицбергенское – теплые;

— Восточно – Гренландское — холодные.

История исследования Северного Ледовитого океана

Цель многих поколений мореплавателей – это череда героических подвигов в его исследовании, еще в древние времена на деревянных ладьях и кочах русские поморы отправлялись в путешествия. Они хорошо знали условия мореплавания в полярных широтах, и вели промысел по охоте и лову рыбы. Одну из самых точных карт Северного Ледовитого океана составил по итогам своих путешествий Виллем Баренц в 16 веке, который пытался отыскать кротчайший путь между Европой и странами Востока. Но более детально океан стали изучать в более позднее время.

В исследовании океана были задействованы труды знаменитых путешественников и ученых: Челюскина С.И., который исследовал северную оконечность Евразии, описывая часть побережья Таймыра; Лаптева Х.П. и Лаптева Д.Я., которые обозначили побережья океана на запад и восток от истоков реки Лены; Папанина И.Д., который с тремя полярниками совершил дрейф на льдине от Северного полюса до Гренландии, и другие. Многие из них закрепили свои имена в названиях географического значения. В 1932 году Отто Шмидт вместе с экспедицией на ледоколе «Сибиряков», установил толщину ледяных покровов в различных частях океана. В наши дни исследования продолжаются с помощью современных технологий и космических аппаратов.

Особенности климата Северного Ледовитого океана

Современный климат океана устанавливается его географическим местоположением. В большинстве случаев преобладают воздушные арктические массы. Средняя температура воздуха в зимний период в пределах -20 градусов до -40 градусов по Цельсию, а в летний температура близится к нулю.

Пополняясь теплом от Атлантического и Тихого океанов, вода океана зимой не охлаждает, а значительно согревает берега суши. За счет постоянного пополнения пресной водой из впадающих сибирских рек, вода Северного Ледовитого океана менее соленая по отношению к другим океанам.

Наличие огромных масс льда — самая характерная особенность Северного Ледовитого океана. Для льда самая благоприятная среда обитания — это низкая температура и слабая соленость воды. Сильные течения и постоянные ветра под воздействием сильных боковых сжатий формируют ледяные нагромождения – торосы. Бывали случаи, когда угодившие в ледяной плен суда были вытеснены вверх или раздавлены.

Торосы Северного Ледовитого океана

На Северном полюсе (в прочем, как и Южном) нет времени. Время всегда показывает полдень, так как все линии долготы сходятся. Работающие люди в этом регионе использует время страны, из которой они родом. Закат и восход солнца происходит здесь один раз в год. В силу географического положения, солнце в данных широтах восходит в марте и наступает самый продолжительный день на земле, равный половине года (178 суток), а в сентябре заходит, начиная полярную ночь (187 суток).

Растительный и животный мир Северного Ледовитого океана

По сравнению с другими океанами, растительный и животный мир достаточно бедный. Основная масса органики – это водоросли, которые приспособлены к жизни в ледяной воде и даже на льду. Разнообразие растительного мира преобладает только в приатлантическом участке океана и на шельфе близ устьев рек. Здесь водится рыба: навага, треска, палтус. В океане обитают киты, моржи и тюлени. В районе Баренцева моря формируется основная масса планктона океана. Летом сюда прилетает много птиц, которые на ледяных скалах образуют птичьи «базары».

В современном мире многие государства пытаются разделить площадь Северного Ледовитого океана. Места богаты месторождениями. По некоторым данным на акваториях океана находятся самые богатые месторождения газа и нефти. В районе морей Лаптевых обнаружены богатые залежи различных руд. Суровая погода сильно затрудняет их поиски. Северный Ледовитый Океан, несмотря на свои недостатки, всегда манил людей со всей планеты. Привлекает он их и на сегодняшний день.

Если Вам понравился данный материал, поделитесь им со своими друзьями в социальных сетях. Спасибо!

Наименьший представитель земных океанов - Северный Ледовитый. Он охватил территорию Северного полюса и граничит с разных сторон континентами. Средняя глубина Северного Ледовитого океана составляет 1225 метров. Он самый мелководный океан из всех.

Положение

Не выходящее за пределы северного полярного круга вместилище холодных вод и льда омывает берега континентов полушария и Гренландии с севера. Средняя глубина Северного Ледовитого океана довольно мала, зато воды в нем самые холодные. Площадь поверхности - 14 750 000 квадратных километров, объем - 18 070 000 кубических километров. Средняя глубина Северного Ледовитого океана в метрах - 1225, тогда как наиболее глубокая точка расположена в 5527 метрах ниже поверхности. Точка эта принадлежит бассейну

Рельеф дна

О том, какова средняя и наибольшая глубина Северного Ледовитого океана, ученые узнали достаточно давно, но вот о рельефе дна вплоть до войны 1939-1945 годов почти ничего известно не было. За прошедшие десятилетия было собрано много разнообразной информации благодаря экспедициям на подводных лодках и ледоколам. В структуре дна выделяют центральную котловину, вокруг которой расположились окраинные моря.

Практически половина площади океана занята шельфом. В российской территории он растянулся до 1300 км от земли. Близ европейских берегов шельф гораздо глубже и сильно изрезан. Есть предположения, что произошло это под воздействием плейстоценовых ледников. Центр представляет собой овальную котловину наибольшей глубины, которая разделена хребтом Ломоносова, обнаруженным и частично изученным в послевоенные годы. Между Евроазиатским шельфом и указанным хребтом раскинулась котловина, глубина которой составляет от 4 до 6 км. С другой стороны от хребта раскинулась вторая котловина, глубина которой 3400 м.

С Тихим океаном Северный Ледовитый соединен Беринговым проливом, грань с Атлантикой пролегает через Строением дно обязано широкому развитию шельфовой и подводной материковой области. Этим объясняется крайне невысокая средняя глубина Северного Ледовитого океана - более 40% всей площади не глубже 200 м. Остальную часть занимает шельф.

Природные условия

Климат океана определяется его положением. Суровость климата усугубляется гигантским количеством льдов - в центральной части бассейна толстый слой не тает никогда.

Круглогодично над Арктикой развиваются циклоны. Антициклон активен преимущественно в зимнее время, тогда как летом он перемещается в место соединения с Тихим океаном. Циклоны буйствуют на территории летом. Благодаря таким переменам, над полярными льдами отчетливо выражен ход атмосферного давления. Зима длится с ноября по апрель, лето - с июня по август. Кроме зародившихся над океаном циклонов, здесь нередко гуляют циклоны, пришедшие извне.

Режим ветров на полюсе неоднороден, но скорость выше 15 м/с практически не встречается. Ветры над Ледовитым океаном преимущественно имеют скорость 3-7 м/с.
Средняя температура зимой - от +4 до -40, летом - от 0 до +10 градусов Цельсия.

Низкая облачность имеет определенную периодичность в течение года. В летнее время вероятность появления низких облаков достигает 90-95%, в зимнее - 40-50%. Ясное небо более характерно для холодного времени года. Летом часты туманы, иногда они не поднимаются до недели.

Осадки, характерные для этой области, - снег. Дожди практически не случаются, а если и идут, то чаще вместе со снегом. Ежегодно в Арктическом бассейне выпадает 80-250 мм, в районе севера Европы - чуть больше. Толщина снега невелика, распределена неравномерно. В теплые месяцы снег активно тает, иногда уходит полностью.

В центральном регионе климат мягче, чем на окраинах (поблизости от берегов азиатской части Евразии и Северной Америки). В акваторию проникают Атлантики, которые формируют атмосферу над всей акваторией океана.

Флора и фауна

Средняя глубина Северного Ледовитого океана достаточна для появления большого количества различных организмов в его толще. В приатлантической части можно обнаружить разнообразное количество рыб, таких как треска, морской окунь, сельдь, пикша, сайда. В океане обитают киты, преимущественно гренландский и полосатый.

В большей части Арктики нет деревьев, хотя на севере России и Скандинавского полуострова произрастают ели, сосны и даже березы. Растительность тундр представлена злаковыми, лишайниками, несколькими разновидностями берез, осокой, карликовыми ивами. Лето короткое, зато зимой поступает огромный поток солнечной радиации, стимулирующей активный рост и развитие флоры. Почва может прогреваться в верхних слоях до 20 градусов, повышая и температуру низких слоев воздуха.

Особенность фауны Арктики - ограниченность видов при обилии представителей каждого из них. Арктика - родной дом для белых медведей, песцов, белых сов, зайцев, ворон, тундровых куропаток и леммингов. В морях плещутся стада моржей, нарвалов, тюленей и белух.

Не только средняя и максимальная глубина Северного Ледовитого океана обуславливает количество животных и растений, по направлению к центру океана уменьшается плотность и обилие видов, населяющих территорию.

Климат Северного Ледовитого океана определяется, прежде всего, его полярным географическим положением. Существование огромных масс льда усиливает суровость климата, обусловленную, прежде всего, недостаточным количеством тепла, получаемого от Солнца полярными регионами. Главной особенностью радиационного режима арктической зоны является то, что в течение полярной ночи поступления солнечной радиации не происходит, в результате в течение 50--150 суток происходит непрерывное выхолаживание подстилающей поверхности. Летом же вследствие длительности полярного дня количество тепла, поступающего за счёт солнечной радиации, довольно велико. Годовая величина радиационного баланса на берегах и островах положительна и составляет от 2 до 12--15 ккал/см, а в центральных районах океана отрицательна и составляет около 3 ккал/см. В полярных районах количество осадков мало, в то время как в субполярных, где доминируют западные ветра, -- несколько выше. Большая часть осадков выпадает над ледяным покровом и не оказывает большого влияния на водный баланс. Испарение в океане меньше, чем количество осадков. Учёные отмечают, что за период с 1951 по 2009 год уровень осадков более 450 мм в год наблюдался в 2000, 2002, 2005, 2007, 2008 годы.

В зимний период (продолжительностью более 6,5 месяцев) над океаном располагается устойчивая область высокого давления(Арктический антициклон), центр которой смещён относительно полюса в сторону Гренландии. Холодные сухие массы арктического воздуха в зимнее время проникают вглубь окружающих океан материков вплоть до субтропического климатического пояса и вызывают резкое понижение температуры воздуха. Летом (июнь -- сентябрь) формируется Исландская депрессия, вызванная летним повышением температуры, а также в результате интенсивной циклонической деятельности на смещённом почти к самому полюсу арктическом фронте. В это время сюда приходит тепло с юга за счёт проникающего в полярную зону воздуха умеренных широт и за счёт речных вод.

На колебания температуры в Арктике оказывают влияние арктическая и тихоокеанская декадная осцилляции, с которыми связано распространение температурных аномалий вблизи Атлантического и Тихого океанов, соответственно. На подходах к океану тёплые воды Северо-Атлантического течения отдают в атмосферу более 70 % тепла. Это оказывает большое влияние на динамику воздушных масс. Огромная теплоотдача поступающих в Северный Ледовитый океан атлантических вод является мощным возбудителем атмосферных процессов над обширной акваторией океана. Гренландский антициклон, устойчивый в течение всего года, также существенно влияет на местную атмосферную циркуляцию. Он способствует образованию ветров, по своему направлению усиливающих эффект сброса вод из Северного Ледовитого в Атлантический океан.

Наблюдаемые изменения климата в Арктике являются крупнейшими за всю историю измерений в регионе, а также за последние 2000 лет. Основное влияние при этом оказывают отражательная и изоляционная способность ледяного покрова, которые зависят от сезонных и периодических изменений температур и осадков. Хотя текущие аномалии можно объяснить долгопериодическими колебаниями, общий тренд, связанный в первую очередь с сильнейшим потеплением за последние пять лет, заставляет ряд учёных говорить о том, что летнее таяние льдов и поглощение солнечной радиации больше не компенсируется зимним ростом ледяного покрова. На основании результатов наблюдений с начала XX века за поверхностной температурой воздуха в Арктике выявлены изменения климата. Хорошо выражено долгопериодическое колебание, формируемое потеплениями 1930--1940-х и 1990--2000-х годов и понижением температуры в 1970-е годы. В период 1990--2000-х годов к естественным колебаниям добавляется дополнительное внешнее воздействие, предположительно антропогенного происхождения, что даёт большую амплитуду отклонений температур от среднегодовой. Потепление ускорилось в 2000-е годы и более всего проявилось в летние месяцы. Абсолютный рекорд повышения среднегодовых температур был зафиксирован в 2007 году, затем наблюдалось небольшое понижение.