Климат


Климатические условия центральной части Северного Ледовитого океана являются прежде всего следствием его высокой географической широты. Наиболее характерная особенность областей, лежащих выше полярного круга, который проходит по параллели 66°30' — это явление полярного дня и полярной ночи. Вследствие наклона земной оси относительно эклиптики солнце в этих областях летом не заходит, а зимой не восходит в течение многих суток.

С увеличением широты места, то есть с удалением на север от полярного круга, продолжительность полярного дня (и полярной ночи) возрастает от одного дня на полярном круге до 186 дней на полюсе. Приведенная ниже таблица дает представление об изменении продолжительности полярного дня и полярной ночи по мере удаления от полярного круга на север.

 Продолжительность полярного дня и полярной ночи в Арктике

Широта Число суток
со сменой
дня и ночи
весной
Число сплошных
дней
Число суток
со сменой
дня и ночи
осенью
Число сплошных
ночей
60°30' 180  1 183   1
70° 119  61  121  64
75° 82  102  83  98
80° 52  133  53  127 
85° 25  160  26  157 
90° (Северный полюс) 186  179 

 

Благодаря согревающему влиянию моря климат в центре Арктики значительно мягче, чем в районах, расположенных южнее. Это одна из особенностей центральной части Северного 

Ледовитого океана. Хотя сплоченные дрейфующие льды, покрывающие поверхность центральной части Арктики, являются до некоторой степени изолятором тепла, они все же не представляют «абсолютной» преграды, которая могла бы препятствовать отдаче тепла в атмосферу.

Даже зимой, с сентября по апрель, от воды через ледяной покров поступает в атмосферу такое количество тепла, которое способно повысить температуру нижнего слоя атмосферы толщиной в 150 метров почти на 7 градусов. Таким образом, эффект отепления морем Арктического бассейна можно считать очень большим. А ведь центральная часть Арктики не сплошь покрыта ледяным покровом: среди льда часто встречаются большие полыньи и разводья, которые увеличивают поступление тепла в атмосферу. И все же летом ледяной покров действует охлаждающе, так как таяние больших масс льда отнимает значительное количество тепла из воздуха.

Путь Северного полюса в различные геологические эпохи (по Крейхгауэру)

Путь Северного полюса в различные геологические эпохи (по Крейхгауэру): 1 — докембрий; 2 — силур; 3 — каменноугольный период; 4 — третичный период; 5 — современное положение

Таким образом, климат Центральной Арктики характеризуется в общем относительно более низкими температурами зимой и летом и более низкой годовой температурой, чем это должно быть свойственно климату моря, свободного от ледяного покрова.

Согревающим действием моря на атмосферу в центральной части Арктики объясняется следующее весьма интересное явление в северной полярной области: полюс холода лежит не в районе Северного полюса, как этого можно было ожидать, а значительно южнее — в Оймяконе (верховье реки Индигирки) под 63°16' северной широты, то есть примерно в 3000 километрах от географического полюса. Средняя температура воздуха самого холодного месяца — января — в Оймяконе составляет минус 51 градус, в то время как на Северном полюсе она равна приблизительно минус 40 градусов.

Климат Арктического бассейна в недавние геологические времена не раз подвергался значительным изменениям: теплый климат сменялся холодным и наоборот. Было и такое время, когда Земля Франца-Иосифа и Шпицберген были покрыты тропической растительностью, послужившей источником образования каменного угля на этих островах. И, наоборот, в ледниковую эпоху климат полярной области был настолько суров, что образовавшийся на арктической суше мощный ледяной покров местами достигал толщины в 2000 метров.

Изменение климата связано с перемещением полюса. Дело в том, что в течение геологической истории Земли полюсы ее перемещались на значительные расстояния; вместе с этим изменялось и положение земного экватора.

Рисунок выше изображает предполагаемый путь (перемещение) Северного полюса в разные геологические периоды. Из рисунка видно, что в то время, когда на многих арктических островах развивалась тропическая растительность, Северный полюс находился между 30 и 40° северной широты и 140 и 150° западной долготы современной карты, а Шпицберген, Земля Франца-Иосифа, Северная Земля, расположенные сейчас между 72 и 82-й параллелями, находились тогда между 20 и 25° северной широты.

В течение ближайших к нам геологических периодов положение Северного полюса, а вместе с тем и климат также изменялись.

Так, некогда Северный полюс находился к северо-востоку от современного Берингова пролива; затем он стал постепенно перемещаться к востоку и в ледниковую эпоху четвертичного периода находился в Атлантическом океане, между Северной Америкой и Европой, по-видимому, около Гренландии, как это предполагают некоторые ученые. По окончании ледниковой эпохи Северный полюс занял современное положение.

Но и в настоящее время, как это подтверждается наблюдениями, полюс не остается неподвижным. Он постоянно перемещается. В результате специальных наблюдений над изменениями географической широты, которые были выполнены в течение 1899—1908 годов на шести астрономических пунктах, как бы кольцом опоясывающих земной шар по параллели 39°08' северной широты, ученые установили, что за этот незначительный промежуток времени Северный полюс перемещался против часовой стрелки. 

Большую роль в колебаниях климата полярной области играет изменение солнечной радиации, то есть количества солнечного тепла, падающего на поверхность Земли. Увеличений солнечной радиации ведет к потеплению климата, а уменьшение, наоборот, — к похолоданию и уменьшению осадков.

Перемещение Северного полюса с ноября 1899 г. по июль 1908 г.
Перемещение Северного полюса с ноября 1899 г. по июль 1908 г.

В течение ледниковой эпохи наблюдалось два максимума солнечной радиации, которым соответствовали значительные потепления климата, и четыре минимума, совпадавшие с усилением оледенения в северной полярной области. Солнечная радиация и в настоящее время играет существенную роль в. формировании климата Северного Ледовитого океана. Вследствие низкого стояния солнца количество получаемой здесь солнечной радиации очень мало. Так, на широте 80° сумма тепла от солнечной радиации в течение пяти месяцев полярной ночи равна нулю. Годовая солнечная радиация на той же широте составляет примерно 65 700 малых калорий на 1 квадратный сантиметр поверхности, в то время как на широте 50° она достигает 105 700, а на экваторе — 180 500 малых калорий на 1 квадратный сантиметр.

Но земная поверхность не только получает тепло, она и отдает его в атмосферу в виде излучения. Потеря тепла излучением в полярной области достигает значительной величины из-за малой абсолютной влажности воздуха и большой отражательной способности снега. Наблюдениями установлено, что снежный покров льдов арктических морей отражает в марте и апреле 87 процентов, в мае — 83 и в июне — 80 процентов падающей на него солнечной радиации.

Это свойство снежного и ледяного покрова Северного Ледовитого океана сказывается на приходе и расходе тепла. Еще не так давно ученые считали, что в этом отношении Северный Ледовитый океан по сравнению с другими областями земного шара представляет исключение: в то время как в более южных широтах приход поступающего извне тепла больше расхода, в высоких широтах Северного Ледовитого океана расход (отдача) тепла в атмосферу превышает его приход. Следовательно, в центральной части Арктики должно было происходить непрерывное, хотя и незначительное охлаждение земной поверхности. Это должно было накладывать определенный отпечаток на климат центральной части Северного Ледовитого океана.

Однако работами советских воздушных высокоширотных экспедиций и дрейфующих станций было установлено, что величина радиационного баланса в центральной части Арктики бывает в некоторые годы положительной, чем отчасти и объясняется заметное потепление Арктики и уменьшение ледовитости.