„Това, което вреди на един, е добро за друг.“

Най-изразените характеристики на термохалинната структура на Черно море са:

– големи вертикални контрасти в солеността (5‰), температурата (20°C) и плътността (7 kg/m3 ), като за температурата това е изразено в повърхностния 50-75 m слой, а за солеността в слоя 150-200 m, както и големи вертикални градиенти (1.3°С/m и 0.6‰/m);

– добре изразена вертикална асиметрия на термохалинната структура на морската вода, която се отличава с тънък повърхностен слой 50-75 m със сравнително по-пресни води и с много по-дебел солен квазихомогенен слой, разделен от термохалопикно клина.

– съществуване на студен междинен слой през лятото (СМС) в горната част на силно стратифицираните води на постоянния пикноклин, с абсолютен вертикален минимум на температурата, под който се извършва температурна инверсия – постепенно повишаване на температурата с дълбочината;

– основен принос на солеността към плътностната стратификацията, с изключение на повърхностния слой през лятото, когато стратификацията се доминира от температурата.

Вертикалното разпределение на температурата, солеността и плътността са изследвани в периода 1995-2010 г. от ИО-БАН по данни от експедиции на НИК „Академик“ в западната част на Черно море, в крайбрежната зона и в част от изключителната икономическата зона на Р. България.

Хоризонталните полета на температурата и солеността на 5 m и 15 m дълбочина разкриват пространственото разпределение на повърхността в смесения слой над сезонния термоклин през лятото. Водите в близост до брега и вътрешния шелф са сравнително по-хладни и пресни със соленост около и по-ниски от 17.0‰, докато откритите морски води са по-солени. Това се дължи на влиянието на сладките води с произход от северозападния шелф. Те са с температура 25.0-25.4°C и соленост 16.0-16.5‰, наблюдавани в северната част на изследваната зона.

Влизайки в западния шелф, тези води се трансформират, но тяхното въздействие може да се проследи по цялата дължина на шелфа, особено в разпределението на солеността. Поради бреговата орография, води, образувани в местни условия, се наблюдават в заливите и прилежащите тесни крайбрежни райони. В тези райони температурата на водата е по-висока от 25.4°C, а солеността – по-голяма от 17.0‰. Наличието на по-хладни и по-пресни води в крайбрежните райони, от една страна, и по-топли и солени води в открито море (T >26.5°C, S >18.0‰), от друга, определя съществуването на фронтална зона с ширина 55- 75 km, в която температурата се увеличава с ~ 1.5°C, а солеността с ~ 1‰.

От хидродинамична гледна точка фронталната зона определя положението на основното черноморско течение. През лятото скоростта му е по-ниска и потокът се отклонява по ръба на шелфа. Следователно то обхваща по-голяма площ и може да бъде проследено чрез изотерми 25.8 – 26.6°C и изохалини 17.4 – 18.0 ‰. Нестабилността на кръговото течение през този сезон води до образуване на циклонални мезомащабни вихри, разпространяващи се от ръба на шелфа до отворената граница на изследваната зона, следвайки текущата посока. Антициклоналните вихри, които се формират главно в средната и южната част на западния шелф, се разпространяват в обратна посока по протежение на брега (противотечения). Циклоналните вихри носят водни маси, образувани на шелфа, а антициклоналните – по-топли и солени откритоморски води. Това подкрепя твърденията за съществуването на квазистационарен Калиакренски вихър. В южната част на Бургаския залив се забелязва друг вихър, който изглежда с постоянни характеристики в целия воден стълб.

Температурното поле на стандартна дълбочина 30 m представя условията в сезонния термоклин. По-нататъшното разпадане във фронталната зона се забелязва с малки разлики в температурата и солеността поради активното смесване. Температурата варира между 12.0°C в антициклоналните и 10.5°C в циклоналните райони, а солеността – между 17.7 и 18.1‰. Гореспоменатите вихрови структури са най-разпознаваемите характеристики, но те са по-топли и по-малко солени в сравнение със заобикалящите води: температурата около нос Калиакра е 15.0°C, а в южната част на Бургаския залив – 17.0°C. Следователно наблюдаваната картина в антициклоналните области съответства на горния термоклин, докато тази в циклоналните области – на долната му част.

Хоризонталните полета на стандартните дълбочини до дъното показват много по-малки колебания. Температурата при стандартна дълбочина 75 m варира в диапазона 7.4-8.0°C и е типична за СМС. Най-ниска е в северната и централната част на изследвания регион. Водите с температура по-висока от 8.0°C се проследяват в близост до брега на южния Бургаски залив. Разпределението на солеността се характеризира с постепенно и равномерно увеличаване към открито море от 17.9 до 19.6‰, което е характерно за горната част на халоклина.

Зимните климатични хоризонтални полета на температурата и солеността разкриват основните характеристики на типичната сезонна динамика. Фронталната зона на стандартна дълбочина от 5 m е 3-4 пъти по-тясна (~ 20-25 km) по отношение на лятото, което се дължи на засилването на голямо мащабната циркулация – основното черноморско течение е силно притиснато към страничните граници на басейна и основният поток следва 50-60 m изобати.

Наличието на крайбрежна водна маса с температура 5.9-6.4°C се дължи на преохлаждане на сравнително пресни води (S <17.0‰) и конвективно смесване. Температурата във фронталната зона се увеличава от 6.4 на 7.4°C, а солеността – от 17.0 на 17.8‰. Температурата на повърхностната вода в открито море е с около 2.2°C по-висока, отколкото в близост до брега. Подобна е картината на стандартна дълбочина от 35 m. Температурата и солеността на крайбрежните води се увеличават, а тези на откритите морски зони не се променят забележимо. При стандартна дълбочина от 75 m се наблюдават малки изменения на параметрите: T=7.65÷ 7.95°C, S=18.2÷18.9‰. Условията на стандартни дълбочини от 100 и 150 m са почти еднакви с постепенно повишаване на температурата и солеността с увеличаване на географската дължина. Максималната температура в халоклина е по-висока от 8.2 и 8.6°C, а максимална соленост – съответно 19.8 и 20.8‰. Като се има предвид лекото покачване на температурата поради инверсията в постоянния термоклин, солеността се увеличава с повече от 1‰ (в рамките на 50 m) в постоянния халоклин.

Средните климатични полета на температурата и солеността на повърхността, в СМС и в дълбоководния слой имат различна структура и сезонна изменчивост, които се определят от процесите на тяхното формиране. Хоризонталните повърхностни полета на температура и соленост през лятото се отличават с по-голяма хетерогенност, поради наличието на широка фронтална зона между шелфовите води и тези на откритите части на района. Тази челна зона е част от много по-широка зона между водите в северозападния и западния шелф, от една страна, и от друга, тези във вътрешната част на басейна. Повърхностното температурно поле и през лятото и през зимата, се определя от преноса на топлина през морската повърхност.

Хоризонталното разпределение на характеристиките на морската вода през зимата показва унищожаване на сезонен термоклин, което води до хомогенност на полетата на стандартни дълбочини 5, 15 и 30 m. Фронталната зона е 3-4 пъти по-тясна в сравнение с лятото ~ 20 – 25 km. Кръговото течение е изразено към страничните граници на басейна поради увеличаването на неговата интензивност, а оста му следва 50-60 m изобата. Фронталната зона е почти изцяло разположена в зоната на шелфа, докато през лятото обикновено следва 100 m изобата. Стабилността на потока ясно е свързана с висока скорост. Това води до много по-равномерна термо-халинова структура с изолинии, които практически са сходни с изобатите. Тази картина остава без значителни промени в повърхността до 150-200 m.