2. Сезонные колебания уровня

Для выяснения сезонных (внутригодовых) колебаний уровня ис­пользуют величины среднего месячного уровня. Такое осреднение исключает влияние случайных и короткопериодных, вплоть до приливных, колебаний. Колебания определяются изменением объе­ма воды в морском бассейне, что, в свою очередь, может быть вызвано изменением массы воды (водным балансом) или измене­нием плотности воды, т. е. ее температуры и солености. К этому следует прибавить еще влияние сезонных колебаний атмосферного давления и ветров, что также вносит свой вклад в ход уровня.

Внутригодовые колебания уровня моря невелики и изменяются в пределах 20—30 см. Наиболее высокое положение уровня обычно приходится на лето, когда все факторы ведут к его росту: меньшее атмосферное давление, слабые ветры, высокие температуры, сток рек весеннего половодья. Зимой все факторы направлены в сторону понижения уровня. При этом замечена еще разница в характере климатического типа атмосферной циркуляции. Указанные выше сезоны повышенного и пониженного стояния уровня относятся к муссонному типу циркуляции, при зональном типе картина об­ратная — повышенный уровень приходится на зимнее время, а по­ниженный — на летнее (рис. 10.22).

а) б)

Рис. 10.22. Годовой ход уровня при муссонном (а) и зональном (б) типах цир­куляции атмосферы (по Н. И. Егорову):

/ — Балтимор (Чесапикский залив); 2— Батуми (Черное море); 3 — Шатт-эль-Араб (Пер­сидский залив); 4— Мергун (Бенгальский залив); 5—Манила (Филиппинские острова);

6— Кийру (о. Тайвань); 7—Печенга (Баренцево море); 8— Кабелвоч (Норвежское море);

9—Гринок (Ирландское море); 10 — Харлинген (Северное море); // — Симеон (Канада);

/2—Виктория (Канада)

Иногда сезонные колебания уровня оказываются более слож­ными, как, например, в Балтийском море, где наблюдаются два максимума: летний и осенний. Первый определяется обычным годовым ходом гидрометеорологических характеристик, второй, осенний, связан с осенним максимумом атмосферных осадков над морем и увеличением материкового стока. Сток оказывает очень сильное влияние на сезонный ход уровня в арктических морях. Великие сибирские реки вносят в эти моря каждый год около двух с половиной тысяч кубических километров воды, и 90 % этого количества приходится на четыре летних месяца. Притом большую часть года эти моря покрыты льдом, который сильно сглаживает колебания уровня.

Происходят сезонные изменения уровня и в связи с таянием льдов и замерзанием воды, но эти колебания очень малы в масш­табах океана.

Из средних месячных уровней можно получить средний годо­вой уровень для каждого отдельного года. Они оказываются раз­личными, что указывает на существование многолетних или меж- годовых колебаний уровня. Их природа недостаточно ясна, так же как и природа длительных климатических изменений. В наше вре­мя размах межгодовых колебаний уровня укладывается в 20—30 см. На рис. 10.23 представлено несколько временных рядов средних годовых уровней океана по данным береговых станций. Наибольшие

Рис. 10.23. Долгопериодные изменения среднего годового относительного уровня океана по данным береговых станций в Сиднее (Тихий океан), Куксхафене (Северное море), Сан-Франциско (Тихий океан) и Туапсе (Черное море)

колебания приурочены к внутренним морям (Черному и Север­ному), где большую роль играют колебания речного стока, а из­менения в Северном (материковом) полушарии в целом значи­тельно больше, чем в Южном. Очевидно и отмеченное в разд. Ю.З общее повышение уровня океана, особенно в Северном полу­шарии.

Существуют и еще более длительные колебания — вековые, из­меряемые периодами в несколько десятилетий и сотен лет. Они изучены еще меньше, поскольку длительность инструментальных наблюдений не превышает 200 лет. О тенденции изменений уровня океана в XX и XXI вв. было сказано в разд. 3.2.

Существуют, наконец, и еще более длительные периоды коле­бания уровня — периоды геологического масштаба — тысячелетия и миллионы лет. Они связаны как с изменением массы воды в океане — эвстатические колебания уровня, так и с медленными, эпейрогеническими движениями земной коры. Первые связаны глав­ным образом с изменением объема материковых ледников, вто­рые — с тектоническими процессами и изменением формы и раз­меров океанов. Последнее обстоятельство создает огромные труд­ности в определении абсолютного положения уровня. Как было сказано, он определяется по отношению к некоторому «нулю вы­сот», в России — к Балтийской системе. Но если суша не непод­вижна, то и нуль не абсолютен. Для Балтийской системы действи­тельно замечено закономерное поднятие Фенноскандии со скоро­стью до 1 см/год. Его связывают с таянием ледникового щита и восстановлением изостазии.

Следовательно, необходимо тщательное изучение уровня Ми­рового океана, так как он может служить опорой отсчета высот и глубин только тогда, когда хорошо известна изменчивость его колебаний.

Изучение уровня Мирового океана необходимо для удовлетво­рения чрезвычайно большого круга интересов — от чисто приклад­ных, частных, например составление навигационных карт, и до глобальных научных проблем климатического, геологического, гео­физического и геодезического характера.