Температура

Вертикальное распределение

Термическая структура вод в заливе Петра Великого зависит от морфометрических особенностей отдельных его частей, погодных условий, взаимодействия деятельного слоя вод с атмосферой, а также от особенностей непериодических и приливных течений. В вершинах бухт и отдельных заливов, при наличии мелководных участков с распресненным поверхностным слоем и значительными градиентами плотности вблизи поверхности, поверхностные воды летом хорошо прогреваются. В зимний период на всей акватории залива создаются благоприятные условия для ежегодной вентиляции вод от поверхности до дна. В мористой части залива большое влияние на термический режим оказывает адвекция вод из глубоководной части моря.

Толщу вод залива по значениям температуры воды и градиентам на отдельных участках вертикальных профилей, как правило, невозможно разделить на отдельные слои. Это, в основном, связано с технологией многолетнего обобщения данных наблюдений. Поэтому характерной чертой термической структуры вод залива Петра Великого является гомогенное распределение температуры в холодный период года, а также монотонное понижение ее в направлении дна летом. Вместе с тем, на средних многолетних профилях вертикального распределения температуры воды, представленных на рисунке 2, в отдельные месяцы выделяются верхний квазиоднородный слой, сезонный термоклин и более холодные придонные воды.

Для периода с декабря по апрель в толще вод, как правило, наблюдается гомогенное распределение температуры. Это связано с мелководностью района исследования и благоприятными условиями для хорошего развития конвекции, в результате которой происходит охлаждение толщи вод от поверхности до придонных горизонтов в северной мелководной части залива Петра Великого до температуры замерзания. Поэтому зимой в заливе не выделяются другие структурные элементы в вертикальном распределении температуры воды (Рисунок 2).

В теплый период года (с июня по сентябрь) вся толща вод залива представляет собой только хорошо выраженный слой сезонного термоклина с максимальными значениями температуры воды на поверхности. Осенью (например, октябрь на рисунке 2), когда существенно понижается температура воздуха и увеличиваются скорости ветра, на акватории залива выделяются все отмеченные выше структурные элементы вертикального распределения температуры воды. Следует отметить, что все изложенное основывается на средних многолетних величинах температуры воды. В конкретные годы отдельные элементы термической могут быть выражены более ярко. Более того, их вертикальное распространение и значения градиентов также могут быть существенно выше либо ниже.

Сезонная изменчивость

На акватории залива Петра Великого сезонные изменения температуры значительны от поверхности до дна (Рисунок 3). В годовом ходе температуры воды отчетливо выделяется годовая гармоника. Для периода с ноября-декабря по март в толще вод отмечается гомогенное распределение температуры воды, о чем свидетельствует схождение в одну линию месячных кривых годового распределения на отдельных горизонтах. Для теплого периода года характерно снижение температуры воды в направлении дна. Довольно отчетливо выделяется также запаздывание от горизонта к горизонту времени наступления годового максимума температуры воды на подповерхностных горизонтах. Синхронные сезонные изменения температуры характерны только для поверхностного слоя вод. Более того, только в заливах Уссурийский, Находка и Восток, а также в глубоководном районе залива Петра Великого сохраняется единое время наступления максимального прогрева вод (август) в слое 0-20 м. В заливах Амурском и Посьета, где на гидрологический режим существенное влияние оказывает речной сток, максимальный прогрев (август) характерен только для поверхностных вод. На подповерхностных горизонтах время максимального прогрева смещается на сентябрь (Рисунок 3).

Рисунок 2 - Вертикальное распределение температуры воды в отдельных районах залива Петра Великого (а – номера и гр��ницы районов, б – распределение температуры в районе 1,  в – в районе 2, г – в районе 3, д – в районе 4, е – в районе 5). Условные обозначения: 1 – февраль, 2 – апрель, 3 – июнь, 4 – август, 5 – октябрь, 6 – декабрь

Рисунок 3 - Сезонные изменения температуры воды в отдельных районах залива Петра Великого (а – номера и границы районов, б – изменения температуры в районе 1, в – в районе 2, г – в районе 3, д – в районе 4, е – в районе 5). Условные обозначения: 1 - 0 м, 2 - 10 м, 3 - 20 м, 4 - 30 м, 5 - 50 м.

Максимальные сезонные колебания температуры воды в заливе Петра Великого характерны для поверхностного слоя (Рисунок 4), где они варьируют от 20 до 23oС. Минимум сезонных колебаний наблюдается в мористых районах залива, что свидетельствует о существенно меньшей сезонной изменчивости температуры собственных вод Японского моря. Максимум сезонных колебаний температуры в поверхностных водах характерен для северных мелководных районов Амурского и Уссурийского заливов (Рисунок 4).

Рисунок 4. Размах (max-min) сезонных колебаний температуры воды (в °С) на различных горизонтах  (а - 0 м; б - 5 м; в - 10 м; г - 20 м; д - 30 м; е - 50 м)

Это связано здесь с высокими значениями температуры в летний период, а также с интенсивной конвекцией зимой, которая снижает здесь температуру воды до точки замерзания. На подповерхностных горизонтах сезонные колебания температуры уменьшаются. Следует отметить, что на горизонтах 5 и 10 м размах сезонных колебаний температуры остается еще достаточно высоким (19-20oС). Однако уже в слое сезонного термоклина, который наиболее ярко выражен на горизонтах 20-30 м, размах сезонных колебаний температуры воды существенно снижается (до 13-17oС). Минимальные сезонные колебания температуры воды (7-10oС), которые примерно в два раза ниже поверхностных, характерны для горизонта 50 м (Рисунок 4).

 

 

Рисунок 5 - Распределение температуры воды (°С) на поверхности залива Петра Великого (а – февраль, б – апрель, в – июнь, г – август, д – октябрь, е – декабрь)

Для первого из них, выделяющегося в осенне-зимний период (Рисунок 5 а, е), максимальные значения температуры воды характерны для мористых глубоководных акваторий залива, где за счет теплообмена с прилегающей частью моря температура воды не опускается ниже – 0.5oС зимой (например, февраль на рисунке 5 а) и 2-3oС в начале зимы (например, декабрь на рисунке 5 е), что существенно выше точки замерзания. В мелководных районах залива, для которых (несмотря на значительный прогрев поверхностных вод летом) характерен минимальный запас тепла толщи вод, температура воды зимой (например, рисунок 5 а) опускается ниже – 1.5oС.

  

Рисунок 6 - Распределение температуры воды (°С) на горизонте 20 м в заливе Петра Великого (а – февраль, б – апрель, в – июнь, г – август, д – октябрь, е – декабрь)

Первый из них, для которого максимальные значения температуры воды выделяются в открытых (глубоководных) районах залива, наблюдается с октября по февраль (Рисунок 6 а, д, е). Для второго типа, выделяющегося в теплое время года, картина распределения температуры воды на горизонте 20 м становится обратной зимней (Рисунок 6 б-г), а ее максимальные значения характерны для прибрежных акваторий.

На горизонте 30 м в течение года отчетливо выделяется только осенне-зимний тип, для которого максимальные значения температуры воды отмечаются в открытых (глубоководных) частях залива с октября по февраль (Рисунок 7 а, д, е).

Рисунок 7. Распределение температуры воды (°С) на горизонте 30 м в заливе Петра Великого

(а – февраль, б – апрель, в – июнь, г – август, д – октябрь, е – декабрь)

В течение теплого периода года (с апреля по август-сентябрь) картина распределения температуры воды на горизонте 30 м характеризует переходную ситуацию. Ее отличительной чертой (от одного месяца к другому) является географическое смещение экстремумов температуры воды по акватории залива (Рисунок 7 б-г).

На горизонте 50 м происходит существенное понижение температуры воды, уменьшаются ее сезонные колебания, а также термические контрасты между отдельными районами залива (Рисунок 8). Здесь, как и на горизонте 30 м, достаточно отчетливо выделяется только осенне-зимний тип пространственного распределения температуры, характерной чертой которого являются  максимальные значения температуры воды в открытых глубоководных частях залива с октября по апрель (Рисунок 8 а, б, д, е). В разгар летнего прогрева поверхностных вод (с июня по август-сентябрь) для картины распределения температуры воды на горизонте 50 м характерна переходная ситуация. Ее отличительной чертой (от одного месяца к другому) является географическое смещение экстремумов температуры воды по акватории залива Петра Великого (Рисунок 8 в, г).

Рисунок 8 - Распределение температуры воды (°С) на горизонте 50 м в заливе Петра Великого

(а – февраль, б – апрель, в – июнь, г – август, д – октябрь, е – декабрь)