„Пътищата към науката за никого не са затворени.“

Берингово море е най-голямото от далекоизточните морета, миещи бреговете на Русия, и е разположено между два материка – Азия и Северна Америка, отделено от Тихия океан с островите от Камчатско-Алеутската дъга. Тук са съсредоточени огромни природни ресурси, морето има важно транспортно и военно значение. С неговото усвояване нарастват и изискванията към качеството на климатическата информация, използвана на етапа за предварително планиране на морските и военно морската дейности. Към настоящия момент в Лоциите и справочните пособия са приведени основно схеми за общата циркулация на водите в Берингово море независимо от сезона през годината.

Съществуващите схеми за обща циркулация се базират или на разпокъсани данни от преки наблюдения, или на данни от числено моделиране на теченията. Схемите за циркулация на водите в Берингово море, основани на данни от бутилкова поща, дрифтерни и инструментални наблюдения. Недостатъчността на тези данни, ниската осветеност на някои райони от морето и високата времева изменчивост на теченията са довели до някои противоречия в използването на схемите и резултатите от диагностичните разчети на циркулацията. На рис. 1 е приведена, представената в справочника схема за циркулацията на водите в Берингово море, получена на основата на разчетите по диагностичния модел на теченията на А. С. Саркисян.

Рис. 1 . Съвременна представа за схемата на циркулация на водите в Берингово море на основата на диагностичните разчети по модела на Саркисян.

Съгласно съвременните представи, за главна особеност на циркулацията на водите в Берингово море се счита циклоническия кръговрат в дълбоководната част на морето. Такава циркулация се формира преди всичко за сметка на непрекъснатото постъпление на тихоокеански води през проливите на Командоро-Алеустската островна верига и въздействието на вятъра на морската повърхност.

Счита се, че основния поток на тихоокеански води с ширина 200 мили (течението Атту) влиза в морето между Алеутските и Командорските острови и се движи на север, изток и североизток, образувайки отделни разклонения и локални кръговрати. От юг и югоизток през Алеутския пролив от страна на Тихия океан проникват разклонения на Аляскенското течение, което също оказва съществено влияние на циркулацията на водите в морето.

Към север от 55º с.ш. основния поток се отклонява към северозапад и по протежение на материковия склон следва към корякското крайбрежие на азиатския материк във вид Напречно (Склоново берингово морско) течение. Средната скорост на това течение е 5-10 см/с, а максималната от 10-15 см/с.

С приближаването към азиатския материк Напречното течение постепенно се отклонява към запад и се разделя на два потока. Голяма част от водите завиват по протежение на крайбрежието на юг, давайки началото на студеното Камчатско течение, скоростта на което е около 15 см/с (максималното средно денонощно значение достига 40-80 см/с). Другото разклонение завива на североизток, давайки началото на Новаринското течение, което се извива по морската част на Анадирския залив, образувайки в него циклонически кръговрат, и осъществява пренос на вода в северната част на морето – в Беринговия пролив и залив Нортон. Средната скорост на не периодичните течения в Анадирския залив се изменя от 5 до 22 см/с.

На изток в морето в средната част на берингово морския шелф и в централната част на дълбоководната котловина скоростта на постоянните течения са относително не големи (2-6 см/с).

Доколкото теченията в морето в значителна степен са свързани със сезонните особености на ветровия режим, последните не могат да не се появят и в схемите на сезонните течения.

Зимата в периода от декември до март над морето преобладават ветрове от северна четвърт, с изключение на югозападната част на морето, където в течение на цялата година господстват ветрове от западните румбове. Повторяемостта на силните ветрове достига средно 20%.

През пролетта северно от 60º с.ш. се запазва зимния режим. Южно започва преход към летен режим. Нараства повторяемостта на ветровете от южно направление. Повторяемостта на щормовите ветрове като цяло се снижава до 10%.

През лятото практически повсеместно преобладават ветровете от южните румбове. Повторяемостта на щормовите ветрове се снижава до 6%.

През есента характера на атмосферната циркулация бързо се сменя към зимна. Отново започва господството на ветровете от северните румбове. Повторяемостта на щормовите нараства до 15%.

Такива изменения на атмосферната циркулация не могат да не водят към сезонни изменения на циркулацията на водните маси.

Развитието на съвременните системи на оперативната океанология позволява използването на резултатите от числовото моделиране за разчет на климатическите показатели на теченията с разделяне на сезони и месеци. За уточнение на съвременната представа за режима на теченията в Берингово море е изпълнен разчет на средните полета на сезонните течения на основата на данните от анализа на Европейската система за оперативна океанология Copernicus. В основата на числения анализ на тази система лежи унифицирания модел на атмосферата и модел на океана NEMO, който се счита за един от най-напредналите в научен план модел на океана.

За анализ на средните месечни полета на теченията е бил използван глобалния масив PHYS на резултатите 1/4º за анализ и прогноза на състоянието на океана. Бил е извършен подбор на данни за анализ на компонента скорост на течението, средни за денонощие, в повърхностния слой от 14.03.2014 до 14.03.2018 г. Хоризонталното разрешение на масива по ширина и дължина е 0,25º.

В качеството на пример на рис. 2 е приведена разчетна схема на средните течения, получени по данни на системата за оперативна океанология Copernicus за януари. Както се вижда, основния поток влиза в Берингово море през пролива Алеутски острови и, движейки се по протежение на материковия склон от Напречни течения, достига до Каряксото крайбрежие, завива на югозапад и с Камчатското течение се завръща в Тихия океан. Ролята на течение Атту не е голяма.

При решаването на приложни задачи знанието на средните течения много често е недостатъчно. Необходимо е допълнително да се отчита и устойчивостта на теченията. За практическо използване полето на средните течения трябва да се допълни със сведения за устойчивостта на теченията, или на схемата да се нанесат само устойчивите по направление течения.

Устойчивостта на средно денонощните течения се разчитат като отношение на средната резултативната на скоростта на теченията към средната скаларна скорост по формулата: U_st=W_срR/W_срx100% .

Рис. 2. Поле на средните скорости на повърхностните течения в Берингово море през януари.

Колкото по-близко е показателя за устойчивост към 100%, толкова по-устойчиво е течението. Към „постоянни” течения е прието решение да се отнасят такива течения, чиито показатели за устойчивост превишават 80%. В качеството на пример на рис. 3 е приведена схема на средните и максималните скорости на теченията, а също и разположението на зоните на устойчивите течения в Берингово море през януари. Вижда се, че устойчивостта на теченията непосредствено не е свързана със скоростта на теченията.

Рис. 3. Разположение на зоните на устойчиви течения (U_st>=80%) (а) и скоростите на максималните (б) и средните (в) средно устойчиви повърхностни течения през януари.

Резултати от разчет за полето на „постоянните” течения са приведени на рис. 4.

Рис. 4. Схема на постоянните (устойчивост 80% и повече) течения през зимата (а), пролетта (б), лятото (в) и есента (г).

Обработката на резултатите от анализа на теченията позволява да се получи полето на постоянните течения с високо хоризонтално разрешение и разбивка по сезони, което съществено уточнява съществуващата представа за режима на теченията в морето. Така, съгласно резултатите от моделирането в района на Беринговия пролив средната скорост на теченията е 20-25 см/с, а максималните достигат 170 см/с и 114 см/с през зимата и лятото съответно, което съответства на резултатите от обработката на данните от инструменталните наблюдения. Схемите на Камчатското, Наваринското и Напречното течения, получени по данни на системата Copernicus, напълно съответства на съществуващата представа. Но, ако Камчатското течение е добре изразено във всички сезони на годината, за изключение на лятото, то Наваринското притежава устойчивост само през пролетта и лятото. Напречното течение е плахо изразено през лятото и есента. Аляскинското крайбрежно течение, което няколко изследователи отделят във всички сезони на годината не се отличават с висока устойчивост, и поради това към броя на постоянните течения то не може да бъде отнесено. В таблица са обобщени получените резултати по оценка на средните и максималните скорости на постоянните течения в Берингово море по сезони. Та за сравнение са приведени оценките за средните и максималните скорости на теченията в справочните пособия.

Средна скорост на основните „постоянни” течения в Берингово море, см/с.

Изводи.

Дадения анализ на съвременните системи за оперативна океанология позволява съществено да се уточнят традиционните представи за постоянните течения в моретата и океаните.

Обработката на резултатите от числовото моделиране със системата за оперативна океанология Copernicus е позволила да се открият важни сезонни особености на циркулацията на водите на Берингово море, които не са отразени в известните справочни пособия по динамиката на водите в Берингово море.

Резултатите от разчетите на средно месечните или на средно сезонните полета на „постоянните” течения, към които се предлага да се отнесат теченията, устойчивостта на които превишава 80%, е целесъобразно да се включат в справочните пособия, използвани за информационна поддръжка на безопасността на общото мореплаване. При това тези данни трябва да се съпровождат с оценка за точност на изходните данни за моделиране на течението.

С цел повишаване на качеството на информационната поддръжка на морските дейности в крайбрежните морета на Русия е необходимо да се разработи отечествена система за оперативна океанология със сведения за хидрофизическите характеристики и за теченията в това число.