курс лекций

Глава 8. Региональный обзор 173

ное горное сооружение, имеющее структурную связь со складча- той системой Верхоянского хребта. Протяженность хребта 2000 км. Минимальная глубина над хребтом 489, а относительная высота хребта 3000 м. Хребет Ломоносова — массивное глыбовое сооружение с крутыми склонами, расчлененными подводными каньонами, и выровненной поверхностью гребня хребта. Гребень хребта покрыт осадками мощностью до 300 м.

Хребет Менделеева — менее протяженный и не столь резкий по очертаниям. Ранее считалось, что он более древний, чем хребет Ломоносова. Однако современные сведения дают возможность ут-

верждать, что оба хребта образовались в каледонское время. Ложе океана. Ложе Северного Ледовитого океана представле-

но несколькими котловинами, разделенными подводными океаническими хребтами. Многие исследователи считают, что глубоководные котловины океана образовались в местах погружения древних обширных платформенных структур.

Узкая котловина ложа океана, прилегающая к баренцевоморскому и карскоморскому шельфам, носит название котловины Нансена (5449 м). Котловина Нансена отличается от других котловин большим расчленением рельефа. Предполагается, что фундаментом ее значительной части является погрузившаяся палеозойская платформа. Дно котловины занято плоской абиссальной равниной.

Севернее котловины Нансена расположена котловина Амундсена (4490 м). В западной ее части рельеф холмистый, а в центральной и восточной выровненный. В пределах этой котловины находится Северный полюс.

Обращенный к Северной Америке край котловины Амундсена примыкает к хребту Ломоносова. За хребтом Ломоносова расположена часть ложа океана с очень сложным рельефом. Здесь основную часть ложа занимает Канадская, или Бофорта, котловина — самая обширная котловина ложа Северного Ледовитого океана. Ее глубина 385 м. На севере котловина осложнена хребтом Бофорта. Между хребтами Ломоносова и Менделеева лежит котловина Макарова, характеризующаяся расчлененным рельефом и представляющая собой межгорную впадину между хребтами. Особенностью котловин Нансена, Амундсена, Макарова и Канадской является большая толщина осадочного слоя.

По геологическому строению дна и особенностям рельефа в Северном Ледовитом океане выделяют три части: Северо-Евро- пейский бассейн (моря Гренландское, Норвежское, Баренцево и

174 Глава 8. Региональный обзор

Белое), Арктический бассейн (глубоководная центральная часть океана) и моря, расположенные в пределах материковой отмели (Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское, Бофорта,

Баффина).

Донные отложения и полезные ископаемые. В Северном Ледовитом океане изучен только самый поверхностный (до 4 м) слой донных осадков. Здесь не было глубоководного бурения.

Донные отложения океана представлены мощной терригенной толщей, сформированной выносами рек, с малым количеством органогенных осадков. Терригенные отложения образованы крупным и мелким песком и песчаным илом.

На больших глубинах находятся неорганические и органиче- ские илы, встречаются глубокомощные включения с примесью известкового материала. В глубоководных впадинах распространены хорошо отсортированные глинистые илы.

Âпределах нероссийского сектора океана открыты более 50 месторождений нефти, два из которых заслуживают особого внимания. Одно из них — Прадхо-Бей — расположено в шельфовой зоне моря Бофорта к северу от Аляски. Его запасы исчисляются 3 млрд т нефти. Ежегодная добыча нефти составляет 35—50 млн т. Предполагают, что это самое крупное месторождение нефти во всем бассейне Северного Ледовитого океана. Другое крупное месторождение нефти и газа лежит к востоку и юго-вос- току от Прадхо-Бей, в устье реки Макензи (Канада). Общие обнаруженные запасы нефти всего Канадского побережья Северного Ледовитого океана составляют 3,4 млрд т.

Âшельфовой зоне морей, омывающих берега России, также

открыты запасы нефти и газа.

Климат. Северный Ледовитый океан находится в полярном поясе, что и определяет его климатические условия. Существование огромных масс льда (в центральной части Арктического бассейна ледяной покров сохраняется в течение года) еще более усиливает суровость климата, обусловленную особенностями солнеч- ной радиации в пределах полярного пояса.

Âтечение всего года над Северным Ледовитым океаном происходит антициклонический процесс и развивается циклоническая деятельность. В нижних слоях атмосферы полярный антициклон хорошо выражен только зимой. Летом он значительно слабее, причем в июле его центр смещается к Берингову проливу, а в августе вновь сдвигается к западу. Циклоническая деятельность, наоборот, интенсивна летом. Вследствие этого сезонный ход атмо-

Глава 8. Региональный обзор 175

сферного давления над Северным Ледовитым океаном выражен отчетливо. Зимними месяцами являются ноябрь—апрель, летними — июнь—август. Помимо циклонов, зарождающихся над Северным Ледовитым океаном, сюда часто, особенно осенью, приходят циклоны извне, которые проникают в область океана со всех направлений, а преимущественно с Баренцева моря.

В связи с циклонической деятельностью ветровой режим над Северным Ледовитым океаном непостоянен, но сильные ветры (более 15 м/с) бывают редко. Средняя скорость ветра 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 циклонами атланти- ческого 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 Атлантический океан.

Средняя температура воздуха в зимние месяцы в различных районах Северного Ледовитого океана колеблется от +3 до –40 С, в летние — от 0 до +10 С.

Облачность, особенно низкая, имеет выраженный годовой ход. Летом вероятность низкой облачности достигает 90—95, зимой 40—50 %. Более длительные прояснения бывают зимой.

Весьма характерен для летней погоды туман. В некоторые месяцы он наблюдается ежедневно, продолжаясь иногда 4—5 сут.

Атмосферные осадки выпадают главным образом в виде снега, в виде дождя редко, только в летние месяцы и чаще всего со снегом. Количество осадков в Арктическом бассейне 75—250 мм в год, в Северо-Европейском бассейне несколько больше.

Высота снежного покрова небольшая, причем его распределение крайне неравномерное. Летом снег на льдах Северного Ледовитого океана сильно тает, в отдельные годы — почти полностью.

Климат центральных районов океана более мягкий (морской) по сравнению с климатом окраинных районов, прилегающих к берегам Азии и Северной Америки. В океан постоянно поступают теплые воды Атлантического океана, которые и являются мощным возбудителем атмосферных процессов над обширной акваторией Северного Ледовитого океана. Отепляющее влияние атлантических вод путем атмосферной циркуляции сказывается значи-

176 Глава 8. Региональный обзор

тельно больше, чем путем непосредственного переноса тепла и отдачи его холодным арктическим водам.

В зимние месяцы воды Северного Ледовитого океана, обладающие запасом тепловой энергии, постоянно пополняемой водами из Атлантики, согревают атмосферу, отдают непосредственно и через ледяной покров свое тепло холодному арктическому воздуху. В результате над Арктическим бассейном температура воздуха ниже –40 С опускается реже по сравнению с соседней сушей,

расположенной в более низких широтах: в районе Верхоянска — Оймякона — до –67 С и около 64 с. ш. до –70 С.

Гидрологический режим. Составными элементами водного баланса Северного Ледовитого океана являются воды, поступающие из Атлантического и Тихого океанов, воды материкового стока и атмосферные осадки.

В районе океана наблюдается сложное взаимодействие атмосферных и гидрологических процессов: теплая атлантическая вода, входящая в Арктику, отдает атмосфере огромное количество тепловой энергии и тем самым усиливает ее циклоническую активность. В свою очередь, циклоническая активность увеличивает поступление теплого воздуха на север и таяние льдов.

Наиболее важной причиной, определяющей динамическое состояние вод Северного Ледовитого океана (водообмен, течения), является преобладающее высокое атмосферное давление над Гренландией и азиатской частью Арктики.

Течения. Возбуждаемые высоким атмосферным давлением, сильные восточные ветры, дующие вдоль окраины европей- ско-азиатской части Арктического бассейна, и северные, действующие у восточных берегов Гренландии, вызывают дрейф ледяных полей и поверхностных вод Арктического бассейна. При этом в котловине Бофорта возникает антициклоническая циркуляция, в котловине Нансена к северу от Гренландии — антициклониче- ская, а к северо-востоку от островов Северной Земли — циклони- ческая. 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 145 000 км3 воды, и поступающей через Берингов пролив тихоокеанской воды в количестве около 400 000—440 000 км3. Тихоокеанские воды в Северном Ледовитом океане не образуют самостоятельного потока. Поступление

Глава 8. Региональный обзор 177

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 ‰) вода продвигается на север через Норвежское море под названием Норвежского те- чения. От него в Норвежском и Гренландском морях отделяется несколько небольших ветвей, которые перемешиваются с Вос- точно-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 гидрологиче- ских процессов создается постоянное выносное течение поверхностных вод от берегов Восточной Сибири 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 проливы западнее Гренландии и между островами Канадского Арктиче- ского архипелага. Очень небольшой поток идет вдоль берега Чу- котки на юго-восток и зимой при северных ветрах выходит в Берингово море. Советские 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.

178 Глава 8. Региональный обзор

В Северном Ледовитом океане сформирована следующая вертикальная структура вод.

1. Верхняя арктическая водная масса, соответствующая верхнему слою мощностью от поверхности до глубины 100—250 м. Температура ее в течение всего года от –1 до –1,75 С. Соленость составляет от 30—34 ‰ на поверхности до 34,6 ‰ на глубине 150—250 м.

2. Атлантическая водная масса, соответствующая промежуточному слою на глубине от 100—250 до 600—900 м с температурой от 0 до +10 С, а севернее и северо-западнее Шпицбергена до +5 С и соленостью 34,7—34,9 ‰.

3.Глубинная арктическая водная масса, расположенная от глубин 600—900 м до дна. Ее температура от –0,5 С в котловине Бофорта до –0,85 С в котловине Нансена. Соленость равна 34,9—34,96 ‰.

4.Прибрежная водная масса, образующаяся в результате перемешивания верхней арктической водной массы с материковым стоком, лежит в прибрежной зоне почти на всем протяжении Арктического бассейна. Ее температура в течение года колеблется в

широких пределах — от +1,5 С зимой до +8,0 С летом. Соленость составляет менее 25 ‰.

Приливы. Приливы в Северном Ледовитом океане вызываются распространением приливной волны, входящей из Атлантиче- ского океана. Около берегов формируются главным образом неправильные полусуточные приливы с преобладающей амплитудой не более 1 м. Наибольшую высоту они имеют на побережьях Белого и Баренцева морей. Так, в Мурманске высота приливной волны достигает 4, Мезенской губе Белого моря — 9 м.

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 айсберги, которые отрываются от ледников Земли Франца-Иосифа, Гренландии, Северной Земли и Канадского Арктического архипелага. Особые ле-

Глава 8. Региональный обзор 179

ÐÈÑ. 38. Промысловые млекопитающие:

à — белуха; á — нерпа

дяные образования с выровненной волнистой поверхностью полу- чили 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, Таймырский, Айонский (у острова Врангеля) и др. Они формируются под влиянием течений, ветров и конфигурации бере-

говой линии. Эти массивы очень затрудняют мореплавание.

Особенности органического мира. Суровые климатические условия определяют значительную бедность органического мира Северного Ледовитого океана как по видовому составу, так и по биомассе. По условиям жизни в океане резко различаются Аркти- ческий бассейн и окраинные моря, особенно те районы, в которые входят теплые воды. К таким морям относятся Белое, Баренцево, Норвежское и Гренландское, где биомасса вполне сопоставима с биомассой более южных морей.

Фитобентос морей Северного Ледовитого океана представлен ламинарией, анфельцией, фукусовыми, а в Белом море — зостерой, развитие которой имеет исключительно важное значение

180 Глава 8. Региональный обзор

ÐÈÑ. 39. Нарвал (единорог)

для рыбного хозяйства, так как сельдь мечет икру на заросли зостеры. В последние годы наблюдалось снижение урожайности зостеры, что отрицательно сказалось на промысловом лове сельди.

Фитопланктон Северного Ледовитого океана насчитывает всего 200 видов. Его основу составляют диатомеи (92 вида). Диатомеи приспособились к местным условиям жизни. Они поселяются на нижних, погруженных в воду, поверхностях льдин, а некоторые прямо на льду, придавая ему в момент “цветения” своеобразный желтовато-коричневый оттенок. В глубоководной части океана фитопланктон очень беден и представлен 53 видами диатомовых и перидиниевых. Диатомовая флора в Баренцевом море дает 79, а в Арктическом бассейне 98 % всей биомассы.

Преобладающими видами зоопланктона являются веслоногие рачки (копеподы).

ÐÈÑ. 40. Наиболее распространенные птицы Арктики:

à — кайра; á — топорик; â — ãàãà

Глава 8. Региональный обзор 181

Зообентос представлен очень неравномерно. Наиболее богато животными бентальными организмами Баренцево море: более 1800 видов, биомасса 100—300 г/м2. В море Лаптевых известно лишь 600 видов, а средняя биомасса не превышает 25 г/м2. Самое широкое распространение из зообентоса получили полихеты, донные фораминиферы. Зообентос Арктического бассейна изучен слабо, видовой состав его беден, а биомасса ничтожна.

На периферии океана, особенно в более теплых водах, распространены более 150 видов рыб. Из промысловых рыб наиболее значимы треска, лосось, палтус, пикша. Семейства скорпеновых и сельдевых представлены морским окунем и океанической сельдью. Такие рыбы, как сайда, бельдюговые, не имеют большого промыслового значения, но являются важнейшим пищевым ресурсом для различных животных, в том числе и промысловых млекопитающих — нерпа и белуха (рис. 38).

Из млекопитающих также широко распространены тюлень, морж, нарвал (рис. 39). Лежбища моржей находятся на галечных пляжах побережий материка и островов. Тюлени питаются рыбой, моржи — бентальными организмами. В больших количествах в окраинных морях ранее обитали киты, но в XVIII—XIX веках они были в основном истреблены. Гренландских китов осталось совсем мало. На тюленей во многих местах ведется промысел.

Представителем фауны океана следует считать также белого медведя, жизнь которого связана главным образом с дрейфующими и припайными льдами.

С обилием морской жизни в Арктике, особенно в Субарктике, связано исключительно большое количество птиц (рис. 40). Птицы питаются рыбой, моллюсками, рачками, насекомыми. Кайры, топорики, чайки, глупыши, тупики, гаги, люрики, чистики, бакланы образуют на малодоступных скалистых берегах массовые гнездовья, так называемые птичьи базары. Много птиц проникают летом в самые высокие широты — до полюса.

Большие различия в органическом мире между приатлантиче- скими районами, прилегающими к Восточной Сибири и Северной Америке, и центральными позволяют выделить в пределах единой арктической биогеографической области, охватывающей Северный Ледовитый океан, три подобласти: приатлантическую, сибирско-канадскую и центральноарктическую.

Приатлантическая подобласть отличается наибольшим богатством видов, максимальной биомассой. Нектон здесь представлен громадными скоплениями промысловых рыб: пикши, трески,

182 Глава 8. Региональный обзор

сельди, сайры, морского окуня, палтуса. Еще недавно эта подобласть славилась китобойным промыслом. Сейчас киты здесь редки, но богат видовой состав ластоногих, особенно тюленей.

Сибирско-канадская подобласть значительно уступает по богатству видов и биомассе приатлантической. В водах Чукотского и Восточно-Сибирского морей ощущается влияние тихоокеанской фауны. Однако шельфовые воды сравнительно богаты и имеют промысловое значение.

Центральноарктическая подобласть — самая бедная в видовом и количественном отношении. Фитопланктон представлен

ÐÈÑ. 41. Границы и рельеф дна Мирового океана