Введение
За многолетний период изучения Баренцева моря вопросы исследования гидрометеорологического режима всегда были тесно связаны с требованиями и задачами человеческой деятельности в конкретный исторический отрезок времени. Написано много ценных работ, посвященных вопросам климата отдельных прибрежных районов, режиму отдельных метеорологических элементов и явлений, их многолетним изменениям, географии распределения и т. д. Меньше фундаментальных - работ монографического характера о климате моря, выполненных на основе обобщения обширного материала наблюдений, но и они написаны около 20 лет тому назад.
систематизированы, обработаны и обобщены результаты многолетних наблюдений около 40 отечественных и зарубежных метеорологических станций, экспедиционных судов и попутная судовая инфармация. Часть этих данных использована при подготовке специализированного справочного пособия по гидрометеорологическому режиму шельфовой зоны моря, содержащего необходимые для проектных и изыскательских организаций сведения о режимных характеристиках метеорологических элементов и комплексов [66].
На следующем этапе подготовки этой части монографии выполнены систематизация и обобщение результатов наблюдений, разработка методов расчета характеристик метеорологического режима по .разделам, которые не вошли в упомянутое специализированное справочное пособие (влажность воздуха, облачность, грозы) или были представленны недостаточно полно (температура воздуха туманы, видимость, температурно-ветровой комплекс). На основе всех этих данных, а также с учетом исследований других авторов за последние годы выполнен подробный научный анализ закономерностей формирования и современного состояния режима многих элементов климата моря, их пространственной и временной изменчивости, взаимосвязей между ними.
Часть I предлагаемого выпуска состоит из 10 глав и приложения. В первой главе рассмотрены основные факторы формирующие климат моря и режим отдельных метеорологических элементов, даны условные границы сезонов и климатические районы моря. В остальных главах рассматривается режим основных элементов климата: температуры и влажности, воздуха, ветра, облачности, осадков, туманов, ограниченной видимости, гроз. В них мы не ограничились только рассмотрением во многом уже известных сведений о средних значениях (температуры воздуха, скорости ветра и др.), а попытались исследовать и другие базовые климатические показателя, связанные со статистическими моментами, и наиболее полно выражающие (имеете со средними) свойства метеорологических рядов.
Большое внимание уделено расчетам и анализу временных и вероятностных характеристик метеорологических элементов. С помощью базовых климатических показателей и с применением косвенных вероятностных методов получен ряд характеристик в удаленных от побережья районах моря, необходимых для прикладных целей. Включены новые данные о рассчитанных скоростях ветра и порывах, о температурах малой вероятности, о температурно-ветровом комплексе. Рассмотрены типовые синоптические процессы, вызывающие возникновение сильных и штормовых ветров, обледенение судов. Выявлены закономерности годового хода и пространственного распределения тепло- и влагопереноса в атмосфере, интегрального влагосодержания и энтальпии, стратификации температуры, влажности и ветра, имеющих большое значение в формировании поля влажности у поверхности моря, облачности и туманов.
Каждая глава содержит текст, таблицы, рисунки, иллюстрирующие пространственно-временное изменение различных элементов климата в целом за год, в сезоне или в характерные месяцы сезонов. Характеристики облачности и влажности даны за все месяцы года.
Для освещения метеорологического режима моря использованы материалы наблюдений береговых и островных станций за периоды различной длительности в .Пределах 1936—1980 гг. и судовые наблюдения. Для исследования многолетних изменений элементов климата привлекаются данные наиболее длиннорядных станций и за предшествующий период, преимущественно с момента начала их работы. По зарубежным станциям, методика проведения наблюдений которых несколько отличается от отечественной, выполнена предварительная обработка данных для приведения их к единой системе наблюдений: облачность по 8-балльной системе переведена в 10-балльную; скорость ветра, измеренная в баллах шкалы Бофорта, переведена по/унифицированной шкале в метры в секунду. Характеристики скорости ветра по береговым станциям, полученные с помощью флюгера, при построении соответствующих карт предварительно приведены к анемометрическим (кроме непрерывной продолжительности сильных и штормовых ветров).
Условия определения метеорологической дальности видимости при наблюдениях на побережье и судах различаются. С целью исключения различий, обусловленных этой причиной, по береговым станциям использованы данные о видимости только в, сторону моря. Для характеристики облачности данные о числе ясных и пасмурных дней на побережье переведены в повторяемость состояний неба, аналогично определяемой по наблюдениям на судах. Местоположение метеорологических станций и описок станций приведены в Приложении.
Судовые наблюдения систематизированы и обработаны за весь период по 1971 г. В южной части моря их число достигает 20—50 тысяч в условном квадрате размером 2,5 X 2,5°. Сюда же вошли наблюдения экспедиционных судов по стандартной программе. Меньше судовых наблюдений » северной части моря. Недостаточно доброкачественные судовые наблюдения после их систематизации подвергались, в необходимых и возможных случаях, специальной обработке для их корректирования. Так, повторяемость направлений ветра, содержащая явные погрешности (розы ветров имеют вид «пилы» и «звезды»), выравнивалась. В соответствии со сглаженными значениями повторяемости направлений пересчитана и абсолютная повторяемость скорости ветра по градациям, но таким образом, чтобы закономерности в распределении скорости внутри румбов сохранялись.
Результаты наблюдений, выполненных экспедиционными судами (иногда по специальным программам), использованы для разработки расчетных методов определения характеристик метеорологического режима, а также для изучения физических условий возникновения тех или иных явлений погоды на море, о чем подробно сказано в соответствующих главах.
В настоящей работе достаточно широко применялись расчетные методы получения характеристик метеорологического режима. В одних случаях это вызвано принциипальной невозможностью определения последних по судовым наблюдениям, в других — полным отсутствием метеорологической информации на море. При этом использованы уже известные методы расчета, а также выполнены новые исследования но установлению косвенных связей между характеристиками метеорологического режима на основе наблюдений береговых метеорологических станций. Новые зависимости и приемы оценок вероятностных характеристик подробно описаны в соответствующих разделах этой работы. Схема расположения точек моря для расчетов приведена в Приложении. В тех случаях, когда использовались заимствованные у других авторов данные в отличающихся от схемы точках, их координаты приведены в тексте (таблице).
При построении карт изолинии характеристик метеорологических элементов проводились по данным открытого моря и береговых станций. Принимались во внимание количество наблюдений в квадрате, особенности местоположения береговых станций, их репрезентативность, морские течения и т. д. Основные изолинии проведены сплошной, дополнительные — штриховой линиями. В районах, где наблюдений недостаточно, а расчетными методами получить данные не удалось, изолинии проведены предположительно (пунктирной линией).