Ураганы на Черном море

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    География, экономическая география
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    40,42 kb
  • Опубликовано:
    2012-03-09
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Ураганы на Черном море

Содержание

Введение

Глава 1. Физико-географические черты Чёрного моря

1.1 Географическое положение

1.2 Рельеф дна и геологическое строение

1.3 Климатические характеристики Чёрного моря

1.4 Гидрологическая характеристика

1.5 Течения на поверхности Черного моря

1.6 Гидрохимические условия

1.7 Обитатели Чёрного моря

Глава 2. Причины возникновения ураганов на Чёрном море

2.1 Связь частоты ураганов с солнечной активностью

2.2 Переносчики влияния

Глава 3. Экологические катастрофы, как последствия ураганов

3.1 Разлитие нефти в Керченском проливе

3.2 Деградация береговой линии в результате воздействия природных и антропогенных факторов

Глава 4. Пути преодоления последствий разлития нефтепродуктов

Заключение

Введение

Объектом работы является Чёрное море.

Предметом являются катастрофические атмосферные процессы, такие как ураганы и др.

Ураган - это одно из самых разрушительных бедствий в природе.

Ураган (в тропиках Тихого океана - тайфун) в Северном полушарии Земли всегда дует против часовой стрелки, а в Южном - по часовой. Этот ветер со скоростью свыше 120 км/ч (12 баллов по шкале Бофорта) „живёт, то есть двигается по планете, обычно 9 - 12 суток. Синоптики присваивают ему имя - чтобы удобнее было с ним работать. ещё несколько лет тому назад это были только женские имена, но после долгих протестов женских организаций эта дискриминация отменена.

Ураган - одно из атмосферных чудовищ нашей планеты, которое по разрушительной силе может сравниться с землетрясением. Он разрушает здания, опустошает поля, вырывает с корнями деревья, сносит лёгкие строения, обрывает провода, повреждает мосты и дороги. Он может поднять человека в воздух или обрушить на него обломки шифера, черепицы, стекла, кирпича, различных предметов.

Одна из таких бурь в 1839 году стоила России 50 разбитых военных и торговых судов. Ужасной силы ураган обрушился на побережье Крыма 14 ноября 1854 года. Это бедствие практически не нашло отражения в русской историографии Крымской войны, так как русские корабли, стоявшие в это время в безопасной Севастопольской бухте, остались неповреждёнными.

Потери снаряжения и провизии английской армии были чудовищными.

Чёрное море издавна славилось своими бурями и ураганами. В его глубинах покоятся сотни затонувших кораблей.

Однако сильные бури, и ураганы случаются и в наши дни, но последствия куда более серьёзные. В первую очередь страдает природа. Недавний ураган в ноябре 2007 года закончился потерей нескольких судов и выбросом 12000 тонн нефти и 7000 тонн серы в воды Чёрного моря.

В древности люди считали, что такие природные катаклизмы - это кара богов, современные же относят их к природным закономерным процессам.

В данной работе я предлагаю рассмотреть основные причины их возникновения, способы формирования и закономерности их проявлений. Здесь же будет рассказано о последствиях ураганов в частности в виде экологических катастроф, таких как в Керченском проливе в ноябре 2007 года. Целью работы является выявить причины катастрофических процессов в Чёрном море и наметить пути их предотвращения. Основными проблемами работы являются проблемы неспособности быстро реагировать на происшествия данного рода, продемонстрировать нехватку оборудования, квалифицированных кадров и средств. Для достижения поставленных целей в работе решались следующие задачи:

) была проанализирована литература на тему повышения требований к техническому обслуживанию судов и увеличения стоимости транзитных грузоперевозок через акваторию Азовского и Черного морей, ужесточения требование консерваций опасных и токсичных веществ;

) использовались материалы, специализирующиеся на повышении уровня квалификации рабочих кадров;

) проанализирована литература, специализирующаяся на разработках планов своевременной незамедлительной ликвидации экологических катастроф при любых погодных условиях;

) предложены к рассмотрению основные способы ликвидации последствий разлития нефтепродуктов.

ураган черное море течение

Глава 1. Физико-географические черты Чёрного моря

1.1 Географическое положение

Как видно на рисунке 5 Черное море значительно вытянутое по широте и суженное по середине Черное море лежит между параллелями 46°38′ и 40°54′ с. ш. и меридианами 27°21′ и 41°47′ в. д. и почти полностью окружено сушей, но не изолировано от Мирового океана. На юго-западе оно через проливы Босфор и Дарданеллы имеет выход в Мраморное море (граница между Черным и Мраморным морями проходит по линии м. Румели - Анадолу) и далее в Средиземное море Атлантического океана. Керченский пролив соединяет Черное и Азовское моря, границей между которыми служит линия от м. Такиль до м. Панагия. Глубоко врезанное в сушу Черное море относится к внутренним морям. Побережье современного Черного моря довольно разнообразно и представлено различными геоморфологическими типами берегов. Море окружают преимущественно абразионные, измененные морем берега. Значительно реже встречаются их аккумулятивные формы. При довольно большом разнообразии береговых форм подводная часть черноморской котловины выглядит сравнительно однообразно. Ее главная морфологическая особенность - сочетание обширной и довольно глубокой впадины с преимущественно крутыми склонами и значительного по площади мелководья в северо-западной части, которое по существу представляет собой самый большой по размерам шельф Черного моря. Сравнительно широкая полоса малых глубин простирается у западного побережья и в Керченско-Таманском районе. На подавляющей части моря большие глубины находятся вблизи берегов, местами подступая к ним почти вплотную.

В современных границах оно характеризуется следующими основными морфометрическими показателями: площадь 422 тыс. км2, объем 555 тыс. км3, средняя глубина 1315 м, наибольшая глубина - 2210 м (43°17′ с. ш., наименьшая ширина его по меридиану южной оконечности Крымского полуострова (от мыса Сарыч) 258 км [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

1.2 Рельеф дна и геологическое строение

В строении рельефа дна выделяются: шельф, материковый склон и глубоководная котловина. Шельф глубиной 110-160 м достигает наибольшей ширины (свыше 200 км) в северо-западной части моря; в остальных районах глубина его обычно менее 110 м, ширина от 10-15 км до 2,5 км (у берегов Турции). Материковый склон сильно расчленён подводными долинами и каньонами. Крутизна отдельных участков достигает 20-30°. Между Синопом и Самсуном почти параллельно берегу протягивается система подводных хребтов длиной более 150 км. Дно котловины - плоская аккумулятивная равнина, глубины которой постепенно увеличиваются к центру до 2000 м и более (максимальная глубина моря 2211 м) [Большая Советская Энциклопедия, 1977]. Дно включает разнородные разновозрастные в геологическом отношении части. Как видно из рисунка 10 [15], большая часть впадины Чёрное море расположена в пределах Альпийской геосинклинальной области. Земная кора под котловиной состоит из двух слоев - осадочного и "базальтового", мощность осадочного слоя 10-16 км, причём верхняя его часть (не менее 3-4 км) залегает практически горизонтально. Мощность земной коры в центральных частях котловины составляет 22-25 км, по периферии, где над "базальтовым" появляется гранитный слой, - 30-35 км [Большая Советская Энциклопедия, 1977]. Северо-западная шельфовая часть Чёрное море охватывает южный край Восточно-Европейской платформы и эпипалеозойскую Скифскую платформу.

В прибрежной зоне преобладают грубообломочные отложения: галька, гравий, пески; по мере удаления от берега их довольно быстро сменяют мелкозернистые пески и алевриты. В северо-западной части широко распространены ракушечники и современные ракушечные банки, населённые мидиями, устрицами и другими моллюсками. Для склона и ложа впадины характерны пелитовые илы, карбонатность которых возрастает к центру моря (местами превышая 50%).

Основные полезные ископаемые: нефть и газ на Северо-западе котловины; прибрежные россыпи титаномагнетитовых песков (Тамань, побережье Кавказа). Бурное геологическое прошлое выпало на долю того района, где ныне находится Черное море. Поэтому в современном облике водоема нет-нет, да проглядывают следы тех или иных отдаленных событий.

До начала третичного периода, то есть во времена, отдаленные от нас на 30-40 миллионов лет через Южную Европу и среднюю Азию с запада на восток тянулся обширный океанский бассейн, который на западе сообщался с Атлантическим океаном, а на востоке - с Тихим. Это было соленое море Тетис. К середине третичного периода в результате поднятия и опускания земной коры Тетис отделилось сначала от Тихого океана, а затем и от Атлантического.

В миоцене (от 3 до 7 миллионов лет тому назад) происходят значительные горообразовательные движения, возникают Альпы, Карпаты, Балканы, Кавказские горы. В результате море Тетис сокращается в размерах и делится на ряд солоноватых бассейнов. Один из них Сарматское море - протянулось от нынешней Вены до подножия Тянь-Шаня.

В конце миоцена и начале плиоцена (2-3 миллиона лет тому назад) Сарматский бассейн уменьшается до размеров Меотического моря (бассейна). В плиоцене (1,5-2 миллиона лет тому назад) на месте соленого Меотического моря возникает почти пресное Понтическое озеро-море. В конце плиоцена (менее 1 миллиона лет тому назад) Понтическое озеро-море уменьшалось в размерах до границ Чаудинского озера-моря.

В результате таяния льдов в конце миндельского оледенения (около 400-500 тысяч лет тому назад) Чаудинское море наполняется талыми водами и превращается в Древнеевксинский бассейн. По очертаниям он напоминал современные Черное и Азовское моря.

В период Рисс-Вюрмского межледниковья (100-150 тысяч лет тому назад) образуется так называемый Карангатский бассейн, или Карангатское море.

Его соленость выше, чем у современного Черного моря.18-20 тысяч лет тому назад на месте Карангатского моря уже находилось Новоевксинское озеро-море. Это совпало с концом последнего Вюрмского оледенения. Так продолжалось около 10 тысяч лет или немногим более, после чего началась новейшая фаза в жизни водоема - образовалось современное Черное море.

1.3 Климатические характеристики Чёрного моря

Внутриматериковое положение, вытянутость вдоль параллели при небольшой разности широт северного и южного побережий, относительно малая площадь водного зеркала предопределяют в общем однородные климатические условия на Черном море. Основные черты климата моря в целом формируются под влиянием макроциркуляционных процессов, протекающих в средиземноморском климатическом регионе. Вместе с тем местные особенности, главным образом орография и своеобразие очертаний некоторых участков побережья, создают заметные климатические отличия одних районов Черного моря от других. На большей части пространств черноморский климат сходен со средиземноморским (теплая влажная зима, жаркое и сухое лето). Его юго-восточная часть, защищенная горами, характеризуется климатом влажных субтропиков (обилие осадков, теплая зима и жаркое лето). Средние летние температуры поверхности воды колеблются от 21.6 - 22 до 25ºС (рисунок 9) [15]. Западная часть холоднее чем восточная и центральная.

Основные сезонные особенности погоды в средиземноморском климатическом регионе, и в частности над Черным морем, определяются взаимодействием Сибирского и Азорского максимумов, Азиатского минимума (Переднеазиатской депрессии) и Средиземноморского зимнего циклона, название которого обусловлено активизацией здесь циклонической деятельности зимой и ее ослаблением летом. Зимой синоптическая обстановка обусловливает преобладание почти над всем морем северо-восточных ветров со средней месячной скоростью 7-8 м/с. Только в юго-восточной части моря дуют преимущественно восточные ветры, среднемесячная скорость которых 5-7 м/с [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Развитие сильных (более 10 м/с) и особенно штормовых ветров связано главным образом с прохождением циклонов над морем. В общем, температура воздуха зимой понижается от открытого моря к берегам до −2° на северо-западе, 0° на северо-востоке и до +4-5° на юго-востоке. Минимальная температура воздуха над открытым морем редко бывает ниже 0°, но в северо-западной части она достигает −4-5°. [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Под влиянием особенностей крупномасштабного распределения давления (отрог Азорского максимума и положение Азиатского минимума) летом над всем морем преобладают северо-западные ветры. Их средняя скорость над открытым морем равна 3-5 м/с, а над побережьем - 2-5 м/с. Скорость ветра уменьшается в общем с запада на восток. Сильные, в особенности штормовые ветры летом наблюдаются редко. Они возникают при прохождении циклонов. Поле температуры воздуха над морем и это время года довольно однородно. Средняя месячная температура воздуха в августе изменяется от 22° на северо-западе до 23-24° на западе и в центре и до 24-25° на востоке моря. [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Многочисленные реки, впадающие в Черное море, вливают в него за год около 346 км3 пресной воды. Наибольший сток дает Дунай (по средним многолетним данным около 201 км3/год), Днепр дает примерно 52 км3/год, Днестр 10 км3/год, Южный Буг несколько более 2 км3/год, Инглу 0,2 км3/год. Всего реки северо-западной части сбрасывают в море 270 км3 воды в год. Реки Крымского побережья дают около 4 км3/год, а реки Кавказского побережья за это время приносят в море 43 км3. Сток рек Турецкого побережья оценивается в 25-26 км3/год, а рек Болгаро-Румынских берегов - 3 км3/год [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Из приведенных данных видно, что почти 80% суммарного речного стока поступает в северо-западную часть моря. Сравнительно много речной воды получает море вдоль Кавказских берегов.

Паводок рек Черноморского бассейна приходится на весну, поэтому в названный сезон в море поступает наибольшее количество пресной воды.

Осенью отмечается минимальный сток. Кроме сезонных различий, материковому стоку свойствен и межгодовой ход. Он определяется изменчивостью от года к году стока наиболее водоносной реки - Дуная.

1.4 Гидрологическая характеристика

Хороший прогрев поверхности Черного моря обусловливает высокую среднюю температуру (8,9°) воды в нем. Зимой наиболее значительные изменения температуры от места к месту происходят в мелководном северо-западном районе. В самом холодном месяце (феврале) она изменяется здесь от −0,5-1,0° у берегов, до +7° в открытой части. В области больших глубин температура воды на поверхности в это время года равна 7-8°, а в юго-восточном углу 8,5° [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Летом происходит дальнейшее повышение температуры поверхностного слоя воды по всей площади до 25-26°. Вместе с тем нарушается весеннее однообразие температуры. На карте видно, что она повышается с северо-запада на юго-восток. Это увеличение не так значительно, как зимой, и происходит оно более плавно.

Распределение температуры по вертикали для большей части года характеризуется ее наибольшими величинами на поверхности, некоторым понижением до горизонтов 60-75 м, откуда она очень медленно повышается с глубиной и у дна на глубинах 2000 м достигает 9,2°, что объясняется геотермическим притоком тепла от дна. На горизонтах 75-100 м располагается холодный промежуточный слой, вода которого в течение всего года обычно имеет температуру 7-8° в открытых районах моря. Сезонные изменения температуры воды проявляются до горизонтов 150-200 м, однако наиболее отчетливо они выражены в верхнем 50-60-метровом слое, а их степень во многом зависит от особенностей атмосферных процессов над морем [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Большой речной сток и поступление соленых мраморно-морских вод обусловливают довольно высокую (21,90‰) среднюю соленость Черного моря [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982]. Однако соленость на его поверхности в среднем почти вдвое меньше солености поверхностных вод Мирового океана. В настоящее время сложилось относительное постоянство солевого бюджета Черного моря, что объясняется сбалансированными величинами поступления солей с нижнебосфорским течением и речным стоком и их выноса верхнебосфорским потоком.

Как видно из рисунка 6 [15], распределение солености на поверхности моря характеризуется ее незначительным (от 17,5 до 18,3‰) увеличением с северо-запада к юго-востоку. Это объясняется уже упоминавшимся воздействием рек, впадающих в северо-западную часть моря. Пониженная до 5-10‰ соленость наблюдается также в узкой прибрежной полосе, вблизи устьев крупных рек. Небольшое опреснение у Керченского пролива и у восточного берега Крыма вызвано проникновением сюда менее соленых вод Азовского моря. Величины поверхностной солености изменяются по сезонам, что наиболее отчетливо проявляется в опресняемых районах. Зимой соленость несколько повышена в связи с уменьшением притока речных вод в море, в северо-западной части которого ее увеличению способствует отступление азовской воды, поддерживают распреснение, а морские течения распространяют его к востоку и юго-западному берегу Крыма.

Соленость увеличивается с глубиной в открытой части моря от значений 17-18‰ на поверхности до 22,5‰ у дна. Важная особенность распределения солености по вертикали - существование постоянного во времени галоклина между горизонтами 100-150 м, в котором она увеличивается от 18,5 до 21,0‰. Значительные различия величин солености на разных горизонтах объясняются распресняющим влиянием речного стока, поступлением в глубинные слои моря соленых (34-35‰) мраморноморских вод и особенностями общей циркуляции вод Черного моря. Заметные сезонные изменения солености прослеживаются до горизонта 150 м в западной половине моря и до 100-120 м в восточной. Глубже вертикальный ход солености одинаков по всему морю [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин 1982].

Температура и соленость определяют величины и распределение плотности вод Черного моря. В открытых районах она несколько больше, чем в прибрежной зоне. Зимой и осенью вода на поверхности моря более плотная по сравнению с весной и летом. Плотность увеличивается с глубиной. Лишь у самого дна под влиянием некоторого нагревания воды за счет геотермического теплового потока плотность придонного слоя воды может быть несколько меньше, чем слоев, лежащих над ним. Осенью при сравнительно слабом расслоении поверхностных и нижележащих вод сильные продолжительные ветры перемешивают воды от поверхности до горизонтов 15-20 м. Дальнейшее углубление верхнего однородного слоя в течение поздней осени происходит за счет совместного конвективно-ветрового перемешивания. Весной и летом распресненные речным стоком поверхностные воды подстилают более соленые воды, что создает устойчивую стратификацию. Слабые ветры этих сезонов перемешивают только верхний 5-10-метровый слой, в котором наблюдается почти однородное распределение характеристик по вертикали.

В солоноватоводном Черном море, за исключением районов льдообразования, развитие конвективного перемешивания в основном определяется температурой наибольшей плотности воды данной солености. В связи с этим конвекцию в море вызывают осеннее охлаждение вод и их весенний прогрев до указанной температуры. Осенний процесс выражен значительно ярче, чем весенний, но и в холодные сезоны температура воды на поверхности в открытых районах обычно не бывает ниже 6-7°, поэтому здесь развивается только термическая стадия плотностного перемешивания. Лишь в зоне льдообразования имеет место термохалинная конвекция. По данным Ю.А. Владимирцева (1963), глубина распространения зимней вертикальной циркуляции в центральной части моря в среднем равна 30-40 м. В зависимости от характера течений она может изменяться. Так, в области основной струи течения конвекция проникает до 60-70 м, что связано с опусканием вод, вызванным динамическими причинами. В прибрежной зоне перемешивание достигает 140-160 м. Увеличение глубины распространения конвекции в юго-восточной части моря связано с антициклональным круговоротом вод. На границе шельфовой зоны в западном и северо-западном районах моря плотностное перемешивание распространяется до горизонтов 170-175 м за счет сползания по склонам вод, охлажденных на северо-западном мелководье, где конвекция проникает до дна. Данные объемного статистического анализа позволяют выделить в море четыре водные массы.

Поверхностная (верхняя) занимает 4,2% объема черноморских вод и распространена от поверхности до горизонтов 60-70 м в центральной части моря, до 100-125 м (местами до 200 м) у берегов и в прибрежной зоне. Температура этой водной массы на поверхности изменяется от 5-6° зимой, до 24-26° летом, на нижней границе она в течение года равна 7,5-8,0°.

Годовой ход солености заключен в пределах 17,5-18,6‰ [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин Моря СССР М. 1982].

Прибрежная водная масса занимает около 0,2% объема вод Черного моря. Ее ареал ограничивает изогалина 17‰. Она охватывает значительные пространства в западной части моря и распространяется лишь на 20-30 миль от берега в Прикерченском районе Черного моря, где эта водная масса образуется в результате смешения местных и азовских вод [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Глубинная водная масса несколько уступает по объему промежуточной (45,0%) и охватывает весь слой воды от горизонта 1000 м и до дна. Для нее характерны температура 8,9-9,2° и соленость 22,2-22,3‰. Содержание сероводорода значительно увеличивается с глубиной. Судя по термохалинным характеристикам на нижних горизонтах промежуточной и верхних глубинной водной массы (800-1000 м) заметной границы между ними фактически не обнаруживается. Более правильно считать, что между горизонтами 150-200 м и 1500 м (верхняя граница слоя придонной конвекции) располагается глубинная вода, а от 1500 м и до дна - придонная водная масса. Это подразделение хорошо согласуется с динамическими процессами в Черном море [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

1.5 Течения на поверхности Черного моря

Если посмотреть на карту течений (рис.7), то на ней видно циклоническое течение, опоясывающее все море вблизи берегов. Внутри этого кольца прослеживаются циклонические круговороты со скоростями течений до 10 см/с в центральных и до 25 см/с в периферийных областях. Между круговоротами наблюдается устойчивое течение от Синопа к Кавказскому побережью со скоростью до 45 см/с.

На более глубоких горизонтах (150-500 м) циркуляция, в общем сходна с поверхностной. Большие скорости течений здесь наблюдаются в Прибосфорском, Сухумском районах и у м. Сарыч. Наибольшие средние

скорости течений отмечены на горизонте 150 м. В слое 700-1600 м направления течений обычно согласуются с направлениями в вышележащих горизонтах. Лишь в Прибосфорском районе глубинные течения следуют рельефу дна. Их скорость равна 6-7 см/с [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Измерения придонных скоростей в районах моря показали, что их скорости уменьшаются с удалением от материкового склона, а толщина подвижного придонного слоя увеличивается от 2,5-3,0 до 5,0 м соответственно на расстоянии 20 и 100 км от берега [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин Моря СССР М. 1982].

Скорости придонных течений могут достигать 300 см/с (разрез м. Бафра - Сочи), что объясняются (Пыркин и др., 1968) плотностной стратификацией вод у дна. Следовательно, горизонтальная циркуляция в Черном море хорошо заметна от поверхности до дна.

Вертикальные движения вод в нем напротив выражены слабо в связи с их переслоенностью по плотности. Оценки скоростей вертикальных токов в зависимости от интенсивности квазистационарных вихрей показали, что в зонах сильных вихрей скорость равна 5 · 10−3 см/с, а в зонах слабых вихрей - 1,5 · 10−4 см/с [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин Моря СССР М. 1982]. В условиях Черного моря зоны вергенции выражены слабо. Их признаки проявляются в смежных районах циклонических круговоротов, где происходит схождение или расхождение течений.

Своеобразными фронтальными зонами служат области соприкосновения речных и морских вод. Видимую границу между ними создает различие в цвете каждой из этих вод. Наиболее яркие фронтальные зоны наблюдаются в северо-западной части моря и у Кавказских берегов, где сосредоточен значительный речной сток.

В соответствии с очертаниями моря, типовыми полями ветра над ним сильное волнение наиболее часто развивается в северо-западной, северо-восточной и центральной частях моря. В зависимости от скорости ветра и длины разгона в море преобладают волны высотой 1-3 м. В открытых районах максимальные высоты волн обеспеченностью 5% достигают 11 м, а при очень сильных штормах они могут и превышать эту величину [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Юго-запад и юго-восток моря - самые спокойные районы, где сильное волнение наблюдается редко и волны высотой более 3 м почти не образуются. Прибрежной зоне свойственны волны мелкого моря.

Уровень моря претерпевает сезонные колебания. Обычно более высокое стояние уровня наблюдается в мае-июле, а его понижение - в октябре-ноябре, а в некоторых местах в январе-феврале. Разность между летним и зимним положениями уровня равна 30-40 см [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Эти колебания создаются в основном за счет неодинакового от сезона к сезону поступления речных вод в море, поэтому они наиболее отчетливо выражены в районах влияния материкового стока.

Значительные по величине непериодические изменения уровня вызывают сгоны и нагоны, появление которых связано с определенным развитием атмосферных процессов в пределах естественного синоптического периода, продолжительностью обычно 4-8 сут. Сгонно-нагонные колебания уровня неодинаковы в разных районах моря и в разные сезоны. На западе наибольшие нагоны вызывают северо-восточные и восточно-северо-восточные ветры, а на северо-западе - юго-восточные. К наиболее сильным сгонам на западе и северо-западе приводит действие западно-северо-западных и северо-западных ветров. У Кавказских берегов ветры одних и тех же направлений могут вызывать либо сгонные понижения, либо нагонные повышения уровня в зависимости от местных особенностей побережья.

Наибольшие по величине сгонно-нагонные колебания уровня (более 30 см) наблюдаются в октябре-феврале в западном и северо-западном районах моря. В колебаниях уровня Черного моря заметно выражены сейши с периодами от нескольких минут до 1-2 ч и с амплитудами обычно до 40-50 см и несколько больше. Сейши малых (2-3 мин) периодов и амплитуд образуются в основном при волнении в открытом море и при трансформации крупных волн в прибрежной зоне. Сейши со значительными периодами и амплитудами возникают при резких колебаниях атмосферного давления и при прохождении циклонов.

Среди рассмотренных разновидностей колебаний уровня для Черного моря наиболее существенны сгонно-нагонные. Пространства Черного моря, за небольшим исключением, всегда свободны ого льда. Лишь в отдельные годы в северо-западной части прибрежные воды покрываются льдом. В особо суровые зимы льды вдоль западного берега могут распространяться до Босфора, а в мягкие зимы замерзают только лиманы и некоторые бухточки. Обычно льдообразование начинается в середине декабря. В течение зимы ледяной покров неустойчив. В зависимости от погоды происходит то вскрытие, то замерзание прибрежной зоны моря. Толщина льда достигает 14-15 см, а в суровые зимы у Одессы образуются льды толщиной до 50-55 см. Вскрытие начинается в конце февраля - начале марта. К концу марта льды повсеместно полностью исчезают.

1.6 Гидрохимические условия

По гидрохимическим условиям, особенно в отношении растворенных в воде газов, Черное море весьма своеобразно. Одна из основных присущих только ему особенностей - отсутствие кислорода от горизонтов примерно 170-180 м и до дна. Его другая специфическая черта - наличие ядовитого сероводорода, распространенного во всей толще воды от нижней границы кислородного слоя (около 170-180 м) до самого дна [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

В поверхностных и нижележащих, до горизонтов 125-150 м, водах кислород присутствует всегда и повсюду в море. Его содержание изменяется не столько в пространстве, сколько по вертикали. Верхний, 50-метровый слой воды характеризуется высоким, близким к насыщению, содержанием кислорода по всей акватории Черного моря. Глубже концентрация этого газа резко уменьшается, на горизонтах 150-180 м он присутствует в очень малых количествах, а ниже практически не встречается, поэтому для кислородных условий Черного моря наиболее показателен верхний слой толщиной 50 м [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Его содержание и распределение здесь определяется температурой и циркуляцией вод и в значительной мере фотосинтезом, который обогащает этот слой кислородом. В связи с этим в теплое время года на некоторых горизонтах содержание кислорода достигает наибольших годовых величин - до 9 мл/л и более [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Концентрация и распределение кислорода по вертикали в верхнем слое подвержены сезонным изменениям. Зимой под влиянием вертикальной циркуляции содержание кислорода почти одинаково по величине (примерно 7 мл/л), как по акватории, так и по глубине до горизонта 50 м в центральных и до 100 м в прибрежных районах.

Четко выраженной границы между кислородным и сероводородным слоями в море не существует. Она размыта и прослеживается в виде переходной зоны, где оба газа присутствуют одновременно в наибольших количествах. Ее верхняя и нижняя границы местами несколько поднимаются, местами опускаются в зависимости от развития и сезонной изменчивости динамических процессов и перемешивания водных слоев. В сероводородной зоне Черного моря содержание этого газа увеличивается от 0,15 мг/л на горизонте 150 м до 8,0-10,0 мг/л на горизонте 1500 м, а глубже оно почти стабилизируется [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

Пока еще нет единого общепризнанного объяснения происхождения сероводорода в Черном море. Считают, например, что он образовался в результате разложения пресноводных животных, погибших при проникновении соленых средиземноморских вод во время образования Босфора и Дарданелл (Эгейская катастрофа).

В.И. Беляев (1974), Т.А. Айзатулин, Б.А. Скопинцев (1974), исследовав баланс сероводорода в зоне его сосуществования с кислородом, пришли к выводу, что сероводородное заражение Черного моря обусловлено установившимся равновесным круговоротом соединений серы, а не застоем глубинных вод моря.

Черное море богато биогенными веществами. Содержание и распределение нитритов и нитратов изменяется в широких пределах в зависимости от использования их фитопланктоном. В осенне-зимнее время концентрация этих веществ наибольшая и в верхнем слое, на горизонтах 50-75 м может достигать 15 мкг/л [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин 1982].

Летом они встречаются только в зонах влияния речного стока.

Для моря характерно относительно высокое по сравнению с другими морями содержание фосфатов, особенно в глубинных водах. Наибольшее количество этих веществ в верхнем слое толщиной до 50-100 м наблюдается в январе-феврале, когда происходит интенсивное перемешивание вод и фосфаты поступают сюда из нижележащих слоев.

В мае-июне отмечается их минимальное содержание, вплоть до полного исчезновения, что связано с максимальным развитием фитопланктона. Глубинные воды моря - зона накопления фосфатов, откуда они поступают к поверхности. Их первый по глубине максимум находится на горизонте 130 м, а наибольшая концентрация фосфатов (до 200-250 мкг/л) [А. Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982] наблюдается в придонных горизонтах.

Количество растворенного кремния в черноморской воде велико во всей толще моря. Его концентрация в поверхностном слое равна 900-1300 мкг/л, причем в прибрежных районах она всегда выше, чем в открытых водах. Содержание кремния увеличивается с глубиной, кроме горизонтов 10-25 м, где сосредоточена основная масса диатомовых водорослей, потребляющих это вещество. Концентрация кремния у дна достигает 7000-8000 и даже 9000 мкг/л [А.Д. Добровольский, Б.С. Залогин, 1982].

1.7 Обитатели Чёрного моря

За миллионы лет своей истории, Чёрное море (или, точнее, то, что было на его месте) несколько раз становилось то озером, то морем. Существует две гипотезы того, как пресное озеро стало соленым морем. Это резкий прорыв Босфорского перешейка 6 тысяч лет назад, либо постепенное переливание соленых вод через перешеек.

Какая бы из гипотез превращения Новоевксинского моря-озера в Черное море - катастрофическая или постепенная - ни была ближе к истине, последствия повышения солености воды для его обитателей хорошо изучены произошла - уже не в первый раз - почти полная смена водной биоты.

Очертания Черного моря и сегодня не остаются постоянными: оно - медленно, но верно - поглощает свои берега. Повышение уровня Черного моря относительно береговых отметок наблюдается здесь столь же долго, сколько продолжаются научные наблюдения.

За миллионы лет изолированного существования Чёрного моря, как озера, в нем сложилась своя, необычная жизнь. Из представителей тех древних животных и растений, которые теперь называются понтические, или сарматские, реликты - сохранилась лишь небольшая часть - те, которые при осолонении черноморской воды смогли спрятаться в дельтах рек. Среди них - знаменитый азово-черноморский осётр Acipenser guldenstadti colchicus.

Большая часть современных черноморских видов - около 80% - средиземноморские вселенцы, пришедшие сюда после появления Босфорского пролива. Например, морские жёлуди, усоногие раки балянусы Balanus improvisus, - везде - на камнях, сваях, выброшенных на берег предметах - это такая привычная картина! А 200 лет назад их здесь не было, они приплыли в Чёрное море в середине 19-го века - скорее всего, прилепившись к днищам кораблей. Закрытая на протяжении многих тысячелетий и "приоткрывшаяся" лишь 6000 лет назад, экосистема Чёрного моря до сих пор далека от равновесия и очень чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому изменения биологической структуры Черного моря продолжаются по сей день - постоянно, буквально на наших глазах, вселяются новые виды, исчезают ранее существовавшие. Каждый год мы находим новые для Черного моря виды микроводорослей. В последние два века многочисленные вселения экзотических видов организмов в Черное море происходили, в основном, с помощью человека - и случайно, и намеренно.

Свирепый хищник - брюхоногий моллюск рапан Rapana venosa прибыл сюда из Тихого океана в 1947 году, он поедает двустворчатых моллюсков; уничтожил почти всех гребешков и устриц в Черном море. Сильно расплодиться здесь он смог благодаря тому, что в Черном море нет его главных естественных врагов - морских звезд: они поедают рапанов на их родине - в Тихом океане. Только планктонные личинки этого моллюска, и совсем молодые, размером несколько миллиметров, рапаны, доступны для морских хищников.

В 2007 году турецкие зоологи сообщили, что нашли рядом с входом в Босфор несколько красных морских звезд (Asterias rubens), обычных в Северной Атлантике и, например, Белом море. Случайно или специально они их туда завезли, неизвестно; и - маловероятно, что они смогут освоиться за пределами более соленых вод прибосфорского района.

Сходство свойств вод Чесапикского залива и Черного моря, возможно, стало одним из важных условий, благодаря которым в Черном море смогли освоится самые прожорливые виды-вселенцы последнего времени - крупные планктоядные гребневики. Они прибыли сюда от Атлантического побережья Северной Америки, скорее всего, именно из Чесапикского залива, с балластными водами какого-то судна. Гребневики Ctenophora - желетелые морские животные; они похожи на медуз, но не родственны им. Планктоядный гребневик мнемиопсис Mnemiopsis leidyi впервые появился в Черном море в начале 1980-х годов. В 1988 году размножившийся мнемиопсис заполнил Черное море. Вся эта живая масса выросла за счет поедания планктона - при этом, естественно, лишив пищи планктоядных рыб - хамса, шпрот. Тех стало меньше (не только из-за мнемиопсиса - рыбаки добывали рыбы столько, сколько могли выловить) - в результате лишились пищи хищные рыбы и дельфины. Затем - уменьшились и уловы рыбаков - их убытки в 1989-1990 гг. оценивались в 300-400 миллионов долларов в год.

Как и в случае с рапаном, причиной массового развития этих вселенцев стало отсутствие хищников, способных контролировать их численность: мнемиопсиса никто не ел. Положение исправилось в 1990х годах - в Чёрном море появился другой aтлантический гребневик - берое Beroe ovata. Берое питается мнемиопсисом,

В случае берое можно говорить о полезном вселении нового вида. Очень заметно, что в Черном море снова стало больше медуз (в годы вспышки численности мнемиопсиса - их было в несколько раз меньше), рыбаки говорят о начале восстановления стада хамсы, заметен прирост ставриды.

Данные биологов Института Океанологии свидетельствуют: с начала 2000-х годов, концентрация зоопланктонных ракообразных (это, преимущественно, веслоногие раки - Copepoda) - в соответствующие сезоны года - вернулась к уровню до вторжения мнемиопсиса. Все это показывает, что природа нашла для вселенцев место в пищевой сети моря, они уже стали нормальной частью планктонного сообщества.

Нельзя говорить, что появление гребневиков в Черном море - плохо. Это неизбежный ход эволюции экосистемы с участием человека.

Все наиболее заметные изменения живой природы Черного моря, структуры его экосистемы, за последние полвека были связаны с человеческой деятельностью - в том числе и вселение новых видов морских организмов. Наибольший урон разнообразию жизни в Черном море нанесли перелов рыбы и переудобрение (эвтрофикация) морских вод. Эвтрофикация - сильное увеличение концентрации в морской воде минеральных веществ, которые наиболее необходимы для роста морских растений - солей азота и фосфора. Их нехватка обычно ограничивает рост одноклеточных водорослей, населяющих толщу вод - фитопланктона.

И вылов рыбы, и эвтрофикация достигли пика в 1970-е-1980-е г оды. В 1970-е годы в Черном море вылавливали 300000-400000 тонн рыбы в год, а в 1980-е - уже 700000-800000 тонн (по официальным данным). [А.Д. Добровольский Б.С. Залогин, 1982]. Причем в 1980-х годах рыбаки (преимущественно турецкие) вылавливали уже только мелкую, питающуюся планктоном, пелагическую рыбу, так как более крупные виды были выловлены еще раньше. Таким образом, рыбаки вырывали из пищевой цепи моря одно звено за другим.

Из-за увеличения числа клеток водорослей в воде уменьшилась ее прозрачность - меньше света стало доходить до дна, меньше его - доставаться многоклеточным водорослям. Сжалось и почти погибло филлофорное поле Зернова - заросли красной водоросли филлофоры, покрывавшей большую часть дна на мелководье между Восточным Крымом и устьем Днестра - эта была огромная экосистема, населенная множеством видов морских организмов, приспособленных к совместной жизни. Сжался прибрежный пояс зарослей бурой водоросли цистозиры на каменистых грунтах - этому особенно способствовало бурное развитие быстрорастущих эпифитных нитчатых водорослей.

Цветения фитопланктона на мелководье заканчивались гниением отмирающей массы водорослей, при этом расходовался растворенный в морской воде кислород, и от его нехватки погибала местная морская фауна. Такие летние заморы и происходят и сейчас, в переудобренном большими реками, мелководном Северо-Западном прибрежье Черного моря, а также в Азовском море.

Известно примерно 180 видов рыб, которые обитают на Черном море. Белуга, осетр, севрюга, сельдь, хамса (черноморский анчоус), шпрот, тюлька, кефаль, барабуля, ставрида, скумбрия, камбала, пеламида, тунец. Крайне редко в Черное море заплывает рыба-меч. Встречаются в море и угри - речной и морской. Среди рыб, не имеющих большого промыслового значения, можно отметить бычка, морского ерша, морскую иглу, морского конька, колюшку, морского дракона, зеленушку - маленькую яркую рыбку, способную своими зубами разгрызать раковины моллюсков, морского петуха (триглу), морского черта.

Раньше в Черном море жило целых 3 вида кефали, но из-за промысла и загрязнения моря численность кефалевого стада стала катастрофически уменьшаться. Чтобы поправить положение, из Японского моря был привезен пеленгас. Это тоже кефаль, но более неприхотливая. Он прекрасно акклиматизировался, расплодился и стал теперь объектом промысла рыбаков. К счастью, и поголовье черноморской кефали в последние годы постепенно восстанавливается.

Звездочет, которого иногда называют морской коровой, зарывается глубоко в ил, выставив на поверхность один лишь усик, напоминающий червя. Этим усиком он привлекает к себе маленьких рыбок и заглатывает их.

Морская игла и морской конек отличаются от других рыб тем, что их самки выметывают икру не в воду, а в особые кожные складки на спине самцов, и самцы вынашивают икру до выведения мальков. Интересно также, что глаза коньков и иглы могут вращаться автономно и смотреть в разные стороны.

Акул в Черном море два вида. Катран (колючая акула, морская собака) и маленькая пятнистая акула сциллиум (кошачья акула). Катран иногда может достигать 2 метров, а кошачья акула больше метра никогда не вырастает. И катран и сциллиум для человека не опасны, хотя по отношению к рыбе ведут себя как настоящие злые и жестокие хищники. Катран обычно держится в придонных слоях воды стаями, но часто можно встретить его и у поверхности. В это же время, из-за перелова, а также загрязнения Босфора стоками Стамбула, перестала появляться в Черном море пеламида - основной из видов рыб, поедающих медуз в Черном море.

К млекопитающим относятся тюлени-монахи, три вида дельфинов - азовка, белобочка и афалина.

Эвтрофикация Черного моря, по крайней мере, стоками Дуная, снизилась, разные исследователи дают разные данные, но снизилась интенсивность и частота вредоносных цветений фитопланктона, они ограничены северо-западной частью моря и Азовским морем. Украинские биологи сообщают о возобновлении роста филлофоры на месте поля Зернова. Появляется, правда, в непромысловых количествах, пеламида; полностью восстановилось стадо хамсы, добыча которой стала почти исключительно турецким промыслом. Вылов рыбы в Черном море разными странами в больших количествах наносит сильный вред экосистеме моря, нарушая природные пищевые цепи.

Хищный гребневик берое регулирует численность мнемиопсиса; однако, желетелого планктона в целом - медуз и гребневиков - меньше не становится, а это значит, что возвращения экосистемы Черного моря к

состоянию, в котором она была до времен катастрофических перелова рыбы и эвтрофикации - пока не происходит. Снижения усилий рыбаков по эксплуатации ресурсов Черного моря (учитывая незаконный вылов рыбы) - также не заметно. Всевозрастающее значение приобретают неочищенные стоки канализаций городов побережья. Если на турецком берегу Черного моря практика очистки сточных вод отсутствовала просто исторически, то на побережье бывшего СССР растущий сброс неочищенных стоков - характерная черта последних десятилетий, особенность нового курортного бизнеса. Старые очистные сооружения не справляются с увеличившейся нагрузкой в разгар туристического сезона. Некоторые владельцы новых гостиниц и другой недвижимости - строят самовольные сбросы канализации прямо у берега, или встраиваются в муниципальную сточную трубу ниже очистных сооружений.

Помимо эвтрофикации прибрежных вод, неочищенные стоки выносят в море токсичные для морских организмов синтетические моющие средства.

Это - только очень краткая и обобщенная сводка результатов воздействия общества на морскую природу. Существует и загрязнение воды нефтепродуктами, тяжелыми металлами (хотя, в случае Черного моря, последние по-настоящему заметны только вблизи крупных портов), повседневная реальность - уничтожение прибрежных растительных сообществ при застройке береговой полосы. В Чёрном море, за его короткую по-настоящему морскую историю, ещё не сложилось стабильного сообщества видов, изменения происходят на наших глазах, и будут продолжаться - одни виды будут вымирать, другие появляться. Бурная история Чёрного моря подсказывает нам, что впереди - много интересных событий, в точности предсказать их - невозможно, но будет очень интересно за ними наблюдать.

В общем, Чёрное море является одним из самых менее населенных морей мира. Здесь обитают несколько сотен планктонных и бентосных водорослей и более 2500 видов животных. В числе последних 500 видов одноклеточных организмов, около 1900 беспозвоночных, 185 видов рыб и 4 вида млекопитающих.

Таким образом, можно сделать краткий вывод. Глубоко врезанное в сушу Чёрное море относится к внутренним морям. В рельефе дна Чёрного моря выделяют шельф, материковый склон и глубоководную котловину. Большая часть его впадины находится в пределах Альпийской геосинклинальной складчатости, северо-западная шельфовая часть охватывает южный край Восточно-Европейской платформы и Скифской платформы Чёрное. Море имело бурную историю развития. Оно то было пресным озером, то солёным морем. Анализируя различные периоды истории Черного моря, можно сделать вывод, что и нынешняя фаза - лишь эпизод между совершившимся и грядущим преобразованиями., но есть одно существенное обстоятельство: человек. Эволюция человека была настолько стремительна, что отныне он может успешно противоборствовать стихии. Поэтому уже ныне Черное море находится под растущим влиянием хозяйственной деятельности человека и в соответствии с этим антропогенным фактором изменяет свои очертания, соленость, фауну, флору и другие показатели.

Среди полезных ископаемых можно выделить нефть, газ и россыпи титаномагнетитовых песков.

Благодаря своему географическому положению предопределяются относительно однородные климатические условия. На большей части он сходен со средиземноморским, а на юго-востоке - с влажными субтропиками.

Из-за большого речного стока и постоянных солёных мраморно-морских вод обуславливается относительно высокая солёность (21.9‰); течения имеют циклонический характер, опоясывая всё море вблизи берегов.

В гидрохимическом отношении море уникально благодаря своему безкислородному сероводородному слою. Из-за него воды от 170-180 м и ниже до дна безжизненны. Чёрное море является одним из менее населённых морей планеты. Здесь обитает несколько сотен планктонных, 2.500 животных. Наиболее распространены промысловые рыбы.

Меньше всего млекопитающих (3 вида). Чёрное море активно заселяется видами извне.

Отмеченные гидролого-гидрохимические и гидробиологические особенности делают Чёрное море одним из самых уникальных морей планеты. Оно относительно молодое и продолжает развиваться.

Глава 2. Причины возникновения ураганов на Чёрном море

Ураганы, бури, штормы - метеорологические опасные явления, характеризующиеся высокими скоростями ветра. Это чрезвычайно быстрое и сильное, нередко большой разрушительной силы и значительной продолжительности движение воздуха.

Эти явления вызываются неравномерным распределением атмосферного давления на поверхности земли и прохождением атмосферных фронтов, разделяющих воздушные массы с разными физическими свойствами. Они зарождаются вокруг мощных восходящих потоков теплого влажного воздуха, быстро вращаются против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном, при этом смещаются вместе с окружающей воздушной массой. По пути они могут усиливаться.

Считается, что возникновение урагана связано с наличием области низкого давлении, а его поддержание - с некоторым постоянным источником энергии, который представляет влажный воздух, поднимающийся над водной поверхностью. Выделяющееся при конденсации воды тепло питает ураганы энергией. Важнейшими характеристиками ураганов, бурь и штормов, являются скорость ветра, ширина зоны, охваченной ураганом, и продолжительность его действия.

Разрушительная способность ветра выражается условными баллами и зависит от скорости:

балл - 33-49 м/с, умеренные разрушения;

балла - 50-69 м/с, значительные разрушения;

балла - 70-92 м/с, сильные разрушения;

балла - 98-116 м/с, опустошительные разрушения.

Экстраординарные штормы средних широт типа ураганов на Черном (а также Азовском и Каспийском морях) возникают осенью когда вода намного теплее воздуха, в тылу основной области пониженного атмосферного давления (циклона). Поскольку сочетание таких условий реализуется не каждый год, обычно до прихода циклона вода успевает остыть, и над морем проходит "обычный циклон". Поэтому ураганоподобные штормы бывают не очень часто - в среднем раз в 7-10 лет. Зато разрушающее их действие выражено очень ярко.

Физические закономерности формирования штормов такого типа известны лишь в первом приближении, да и то только с качественной стороны и применительно к процессам, протекающим в атмосфере. В связи с новыми задачами, возникшими в последние годы (в частности, планами возведения нефтяных терминалов в районах Новороссийска и Поти, прокладки подводных трубопроводов, организации танкерных перевозок в западном направлении) необходимо более глубоко изучить данный феномен. Предстоит исследовать как его природу, так и механизмы взаимодействия ветрового потока с волнами в условиях сильной неустойчивости атмосферы. В конечном счете нужно построить модель явления, выявить предикторные (упреждающие) признаки возникновения ураганных ветра и волн и разработать методы их оперативного прогнозирования.

2.1 Связь частоты ураганов с солнечной активностью

Частота ураганов непостоянна, их активность то затухает, то повышается. Как и другие погодные явления, ураганы могут инициироваться Солнцем. Мы живем под боком спокойной, но все же живой, активной звезды, дыхание которой ощущаем по многим проявлениям, называемым солнечной активностью. Известен ее 11-летний цикл, характеризуемый числом темных пятен на диске Солнца (числа Вольфа W, публикуемые Европейским центром солнечных данных, Цюрих, Брюссель). Временнaя зависимость среднегодовых чисел Вольфа показывает переменность солнечной активности, воспроизведенной по архивным данным (1611-1850), отдельным наблюдениям (1750-1850) и непрерывному мониторингу Солнца (1850-2000).

Параметр W отражает процесс генерации магнитных полей во внешней турбулентной зоне Солнца. Восходящие потоки горячей плазмы, накладываемые на дифференциальное вращение Солнца (на разных широтах оно вращается с разной скоростью), ответственны за все внешние проявления светила: грануляцию фотосферы с ее особенностями (факелы, флокулы, протуберанцы), хромосферные вспышки, излучение короны, солнечный ветер, потоки ускоренных частиц. Советские геофизики А.Л. Чижевский (1940-е годы) и Э.Р. Мустель (1980-е годы) связывали влияние солнечной активности с земной погодой. К сожалению, их доказательства были не прямыми (космические эксперименты еще не начались), а выводились путем сопоставлений (корреляций) погодных параметров с числами W и другими параметрами солнечной активности. Не все полученные корреляции оказались достоверными, многие исследователи сомневались в полученных результатах. Главный недостаток работ заключался в том, что оставался неизвестным материальный переносчик солнечного влияния на процессы в тропосфере, где формируется земная погода. Все кажущиеся факторы влияния (солнечный ультрафиолет, рентген, корпускулярные потоки) поглощаются в стратосфере (выше 25 км), не доходя до "уровня погоды" (ниже 12 км). Сейчас эти факторы и механизм передачи установлены, о чем будет сказано ниже.

На первый взгляд числа Вольфа не подтверждают солнечного влияния на ураганы, активность которых совершенно не следует 11-летнему циклу. Анализ показал, что число ураганов одинаково во всех фазах цикла - на подъеме и спаде, в максимуме и минимуме. Самые разрушительные ураганы, упомянутые выше, тоже пришлись на все фазы. И все же зависимость ураганов от солнечной активности есть, что можно увидеть, сравнивая временные последовательности ураганов (рис.1,3) и чисел Вольфа (рис.2) (см. приложение) для интервалов 20-30 лет. Там, где амплитуда циклов W была больше, возрастал и темп ураганов.

Более убедительное доказательство влияния солнечной активности на ураганы можно было бы получить для падения амплитуд солнечных циклов в начале XIX века и в период 1640-1720 годов (так называемый Маундеровский минимум), когда пятна на Солнце практически отсутствовали. Однако в те времена систематическое наблюдение за ураганами не велось, но есть данные о числе "смертоносных ураганов" (рис.4). Несмотря на меньшее статистическое обеспечение, обе особенности проявили себя в падении темпа возникновения ураганов. Достоверность "провала" в начале XIX века составила 3σ, в Маундеровском минимуме - 6σ. Лучшая корреляция временных последовательностей получается при той же задержке в 20 лет, что делает ее характерной величиной связи солнечной активности с происходящими на земле тропическими ураганами и тайфунами.

2.2 Переносчики влияния

Солнечные пятна сами по себе не отвечают за солнечно-земные связи. Переносчиками влияния могут быть выбросы вещества во время солнечных вспышек или корональные массовые выбросы известные, как выяснилось, уже давно, но "назначение" которых осознано только в последнее время. Как уже говорилось, анализ солнечных вспышек показал их полную непричастность к возникновению ураганов. Число вспышек возрастает в десятки раз от минимума до максимума 11-летнего цикла, тогда как темп ураганов остается постоянным. Должен быть другой "носитель", который менее "связан" с солнечными пятнами, 11-летним циклом чисел Вольфа и в то же время обладает достаточной силой, чтобы "перенести" солнечную активность на процессы происходящие на поверхности земли.

Сейчас установлено, что такими переносчиками энергии от Солнца к Земле выступают корональные выбросы, возникающие как пузыри в солнечной короне, напрямую не связанные с фотосферой и темными пятнами, что может объяснить отсутствие 11-летней цикличности ураганов.

Это сбросы старых магнитных петель конвективной зоны Солнца под напором нового нарождающегося магнитного поля - процесс, идущий все время и по всем солнечным широтам, от экватора до полюсов. Этот процесс лучше по сравнению с числом солнечных пятен, более глубоко и всесторонне отражает солнечную активность. То, что корональные выбросы ответственны за изменение темпа ураганов, отчетливо видно по одновременному возрастанию темпа ураганов и их числа в последнее десятилетие (1996-2005) по сравнению с предыдущими циклами. Корональные выбросы стали наблюдать сравнительно недавно, их статистика представлена с 1970-х годов, поэтому нет возможности провести их корреляцию со всеми данными об ураганах.

Таким образом, можно сделать вывод, что частота ураганов не постоянна, она то затухает, то повышается. Как и другие погодные явления ураганы могут инициироваться Солнцем. Однако, само Солнце напрямую не влияет на погоду на Земле. Существуют переносчики, в роли которых выбросы вещества во время солнечных вспышек или корональных массовых выбросов. Отсюда напрашивается вывод, что данная теория изучена не очень хорошо, из-за сравнительно недавнего начала ведения регулярных статистических наблюдений.

Глава 3. Экологические катастрофы, как последствия ураганов

3.1 Разлитие нефти в Керченском проливе

Последствия урагана 11 ноября 2007 года для Керченского залива были плачевны, больше всего пострадал остров Тузла. Это одна из самых крупных, если не самая крупная, экологическая катастрофа в этом регионе. Во время шторма остров захлёстывали огромные волны, поэтому многолетние деревья и кустарники, растущие на острове, полностью покрыты мазутом. Более 2000 тонн сырой нефти и 7000 тонн серы были выброшены в Чёрное море. При этом одна тонна создаёт плёнку площадью 12 кв.км. Эта плёнка препятствует газообмену, тем самым не давая кислороду проникать в воду. Из-за этого рыба гибнет. Экологическая катастрофа в Керченском проливе затронула и мир птиц. Много птиц прилетает в район пролива из северных мест чтобы спастись от холодов, и поэтому это большой удар по биологическому разнообразию природы. Не меньше двух тысяч особей погибло сразу же, и около тридцати тысяч особей были выкупаны нефтью и, вероятнее всего, большинство из них погибло. В феврале 2008 года экологи выпустили на волю десятки диких птиц, спасенных при разливе мазута в Керченском проливе. Керченская катастрофа имеет косвенные последствия для популяции черноморских дельфинов. Загрязнение морской воды нефтепродуктами отразится на запасе бычков и кефалевых - основной пище азовок и афалин.

ноября 2007 года в результате катастрофы судов в Керченском проливе в Азовское и Черное море попало около 2000 тонн нефти. В те дни сбору нефтепродуктов мешал шторм. Часть мазута осела на дне моря, при штормах его регулярно выбрасывало на берег. Очистка прибрежной зоны пролива окончилась достаточно поздно, только весной, а можно было бы и пораньше.

После катастрофы Крыму предрекали срыв курортного сезона, экологи ожидали, что мазут начнет всплывать, когда прогреется море. Мазут, попавший в Черное и Азовское моря во время крушения судов в Керченском проливе, очень беспокоил экологов. Они опасались, что если не собрать его вовремя, большая часть мазута осядет на дно. Продукты испарения мазута могли вызвать отравление морской среды, что привело бы к массовой гибели морской флоры и фауны, а также прилетающих на зимовку птиц.

Экологи гадали, в какую сторону направится мазутное пятно, но направления ветра и морских течений были непредсказуемы. Мазут двигался то к российскому, то к украинскому берегу Керченского пролива.

От низкой температуры воздуха и воды мазут собирается в комки и осаживается на дне. На его полное разложение в воде уйдет 15-20 лет.

С 11 ноября по 28 декабря 2007 года инспекция проводила мониторинг по экологической ситуации в проливе и контролировала органы, ликвидирующие последствия катастрофы. На протяжении четырех месяцев специалисты инспекции ежедневно брали анализы морской воды.

Год спустя мониторинг морской воды в Керченском проливе осуществляется один раз в неделю. Анализы не показывают превышение фона по загрязнению нефтепродуктами. Также за последнее время не зафиксировано никаких выбросов нефтепродуктов в районе прошлогодней катастрофы.

Экологи ждали летние выбросы.

В феврале прогнозы экологов о распространении нефтепродуктов и загрязнении Черного моря после крушения начали сбываться. В начале февраля "зеленые" зафиксировали выброс мазута в Керченском проливе в прибрежной полосе от мыса Малый до мыса Такил. Стали появляться сообщения, что мазут подбирается к Феодосийскому заливу, тогда экологи опровергли эту информацию, но не отрицали вероятность "замазучивания" феодосийского побережья.

Весной с потеплением в Крыму преобладают восточные и юго-восточные ветра, при этих направлениях ветра подводные течения могут принести нефть из Керченского пролива в Феодосийский залив, предполагали в феврале. Образование же нефтяных пятен экологи прогнозируют с приходом потепления: когда вода прогреется до +18 градусов, осевшая на дне Черного моря нефть начнет подниматься на поверхность. Но это может случиться и при более низкой температуре морской воды, так как экологи не определили, какой фракции была выброшенная в море нефть.

Экологическая служба Феодосийского исполкома это мнение не поддерживала, утверждая, что по данным исследований морской воды экологическая катастрофа в Керченском проливе никак не повлияла на экологическую ситуацию в Феодосийском регионе. Сотрудники службы заявляли, что направления морских течений и особенности розы ветров защищают регион от загрязнения, поэтому вероятность того, что мазут из Керченского пролива попадет к берегам Феодосии, нулевая.

До Феодосии разлитые нефтепродукты все же не добрались. А мазутные вкрапления на побережье некоторых бухт в Феодосии экологи объясняли спуском балластных вод с судов.

Некоторые экологи считают, что нельзя утверждать, что мазут осел на дно. По законам физики он должен был всплыть с потеплением воды, а лето в 2008 году было очень жаркое. Но этого же не случилось, поэтому можно сделать вывод или предположение, что весь мазут оказавшийся в море после катастрофы, выбросило на побережье осенью и зимой 2007-2008 года. Появление нефтяных пятен могло бы сорвать курортный сезон, но перед сезоном водолазы обследовали 50 тыс. кв. м морского дна, тех пляжей в Керчи, где зимой и весной наблюдались самые интенсивные выбросы мазута. Техническое обследование этих зон показало, что мазута на морском дне нет.

Почти весь мазут утилизировали.

В марте 2007 года Украина оценила ущерб, нанесенный стране в результате кораблекрушения в Керченском проливе. С российских судовладельцев рассчитывали взыскать почти $1,5 млрд в качестве возмещения убытков. Тем временем в Керченском порту уже несколько месяцев хранились мешки с загрязненными мазутом песком и водорослями.

Смесь собирались утилизировать. После катастрофы экологи собрали на украинском побережье около 5,5 тыс. тонн смеси песка, водорослей и мазута. Мешки со смесью хранились на территории Керченского морского торгового порта на специальной площадке, гидроизолированной несколькими слоями полиэтилена и обнесенной железобетонными ограждениями.

Состояние этой площадки экологи мониторили ежедневно, подтеканий и загрязнений ни разу не обнаружили. Собранный мазут переработали в смесь, которую используют в асфальтно-бетонном производстве для строительства дорог.

Однако не все экологи так оптимистично настроены. Учёные считают, что для реабилитации природы потребуется как минимум десять лет. Сера, которая осядет на дне, не представляет особой опасности, так как это природный элемент, и он и так содержится в морской воде. А вот загрязнение нефтепродуктами представляет куда большую опасность. Часть продуктов покроет поверхность тонкой плёнкой, а более тяжёлые фракции, такие как мазут, осядут на дно, и будут способствовать повторным загрязнениям.

Некоторые российские источники пишут, что даже год спустя побережье Тамани не отчищено от мазута полностью, также не был отчищен один из самых ценных в природном отношении участков Тамано-Запорожского государственного заказника - коса Чушка, где гнездятся во время перелёта десятки тысяч птиц и находятся места нереста ценных пород рыб. В ходе обследования береговой линии экологами были обнаружены два участка, заваленных мешками с собранным мазутной массой. Более того, ближе к южной оконечности косы, на участках, к которым нет подъезда, работы по отчистке не велись. Кроме того, не исключено, что из носовой части затонувшего танкера продолжали вытекать нефтепродукты, так на берегу находили несколько больших комков водорослей и бутылок, испачканных в свежем мазуте. Сразу после катастрофы её пытались поднять, но помешали погодные условия, при этом из резервуаров судна была выкачена заполнявшая их водно-нефтяная эмульсия. Впоследствии обломки хотели

поднять весной, когда море перестанет штормить, но впоследствии решили неподнимать их, так как они "не мешают судоходству и не представляют угрозу экологии". Тем не менее, как отмечают экологи, в целом, картина, увиденная в южной части косы Чушка, оставляет более благоприятное впечатление, чем прежде - время постепенно залечивает следы катастрофы. Однако тот факт, что целого года не хватило на проведение полной очистки побережья Тамани от мазута, свидетельствует о крайне низком уровне ответственности за обеспечение экологической безопасности перевалки опасных грузов в Керченском проливе.

К апрелю 2009 года Российское побережье Керченского пролива полностью очищена, экосистема восстановлена.

Однако в начале июня 2009 года в Керченском проливе обнаружили нефтяное пятно размером 2 на 0,5 км. Как заявила пресс-служба МЧС Украины, причиной его появления, скорее всего, стало всплытие на поверхность моря из-за нагрева воды затаившихся ранее остатков нефти после кораблекрушения в ноябре 2007 года.

Через несколько дней появились новые тревожные сообщения: на береговой линии юго-востока Крыма от села Веселое до поселка Новый Свет появился мазут, который вынесло на пляжи. По данным главы Крымской Академии наук и лидера ассоциации "Экология и мир" Виктора Тарасенко, причина этого в том, что нефтепродукты, попавшие в море с затонувшего корабля "Вера Волошина", достигли суши. Он уточнил, что на берег попало незначительное количество нефтепродуктов, которые занимают небольшую площадь.

3.2 Деградация береговой линии в результате воздействия природных и антропогенных факторов

Однако такие штора угрожают не только разлитием нефти и других токсических веществ.

Общая длина береговой линии Украины достигает 2835км. [Фокина Н. А.]. Протяженность Крымского побережья Азовского и Черного морей составляет 980км, из них много больше половины, а именно, 76% - абразионных берегов [Фокина Н. А.]. Из чего следует, что абразия - общенациональная проблема, которая требует тщательного изучения предпосылок ее обусловливающих, проведения мониторинга за состоянием береговой линии и берегоукрепительных работ в местах, где этот процесс выражен.

В Крыму абразия сильно развита на южном берегу в горных районах, где почти все участки берега имеют клиф. Скорость размыва берегов достигает 5м/год. На Керченском полуострове средняя скорость размыва составляет 3-6м/год, максимальная - 16м/год. Керченское побережье на 90% подвержено абразии и отступает. [Фокина Н. А.].

Развитие глобального процесса отступания береговой линии, с одной стороны, обусловливают природные предпосылки, а с другой, это результат хозяйственной деятельности человека.

Природные факторы, влияющие на активность абразии можно объединить в несколько групп:

) определяющие интенсивность воздействия моря на берег - штормы, штормовые нагоны, уровень моря, ширина пляжа, глубина прибрежной зоны;

) характеризующие противоабразионную устойчивость берега - состав и строение пород, их залегание, характер напластования, влияние оползневых процессов;

) характеризующие общие условия развития абразии - морфология берега (высота клифа), направленность современных тектонических движений;

Факторы антропогенного воздействия на абразионные процессы условно можно объединить в следующие группы:

)уменьшение твердого стока в море: задержка твердого стока плотинами

водохранилищ; противоселевые барражи; засыпка рек, ручьев, оврагов;

) изъятие осадочного материала: песка, галечника, гравия с пляжей; морская добыча песка на шельфе;

дноуглубительные работы;

) ослабление сопротивляемости берега: подсечка склонов; развитие антропогенных склоновых процессов, искусственное увлажнение склонов, уничтожение растительности;

) уменьшение численности донных растительных сообществ, закрепляющих грунт, вследствие загрязнения вод коммунальными и промышленными, а также сельскохозяйственными стоками.

Формирование береговой линии любых типов побережий осуществляется в рамках универсального цикла шторм-штиль. В штормовых условиях воздействие на породы, слагающие прибрежную зону, определяется главным образом двумя факторами - высотой штормовых нагонов и воздействием волн.

В зависимости от направления ветра по отношению к береговой линии возникают сгонные или нагонные изменения уровня моря. Следствием штормовых нагонов является полное переформирование пляжевых отложений и изменение ширины пляжей со знаком плюс или минус. На развитие нагонных явлений влияют конфигурация береговой линии, рельеф дна, гидрологические условия, но решающим фактором является ветер. Активность абразионных процессов на ЮБК определяется в основном энергией волнения и литологическим составом пород, влияние других факторов незначительно. Хотя многочисленные наблюдения показали, что не все шторма вызывают абразионные процессы. Для ЮБК отступание берегового уступа наблюдается со штормами в 5-6 баллов и выше.

Во время шторма разразившегося у берегов Крыма в ноябре 1992, волны достигали высоты 12 м и были длиной до 150м (наибольшие высоты волн в

Черном море - 14 м. Длина таких волн составляет 200 м.). Он продолжался около полусуток, сопровождался большими деформациями рельефа, уничтожением растительности, разрушениями берегоукрепительных портовых сооружений, курортно-рекреационных объектов.

Отмели служат лучшими гасителями энергии волны, своеобразной "броней" берега. При широком пляже (более 35-40 метров) абразия нейтрализуется. Активный абразионный процесс, чаще всего, развивается на берегах без пляжей, с крутыми обрывами. Естественно, что гашение энергии волн определяется не только шириной, но и составом пляжевого материала: чем крупнее пляжевый материал, тем быстрее происходит гашение волн. Водоросли играют тоже не малую роль в сохранении береговой линии. Такие водоросли как фуксии, растущие в прибрежной зоне, способны частично гасить разрушающую силу волн.

Разрушение береговой линии наносит ущерб не только курортно-рекреационному хозяйстве, но и биоценозам, находящимся в этой зоне, уничтожая их среду обитания.

Одним из широко применяемых методов восстановления пляжной зоны является искусственное питание пляжа. Сейчас в Крыму достаточно много пляжей искусственного происхождения, их необходимо постоянно досыпать новым материалом. Кроме искусственных насыпей применяются различные волнобойные сооружения такие как буны и бермы, но не все они применимы для курортной зоны.

Таким образом, судя по противоречию разных источников, можно сделать вывод, что истинная серьёзность последствий данной катастрофы замалчивается. Я считаю, что невозместимый ущерб нанесён природе и такие происшествия не проходят бесследно и, возможно, через некоторое время они опять "всплывут на поверхность". Это был сильный удар и по экологии и по экономике государства. Из-за отсутствия средств, оборудования и квалифицированных работников последствия катастрофы не будут полностью ликвидированы.

Это ещё раз подтверждает неспособность быстро реагировать на такие чрезвычайные ситуации.

Другой проблемой является деградация береговой линии в результате воздействия природных и антропогенных факторов. Общенациональной проблемой являются абразионные процессы. Из-за недостатка средств не устанавливаются новые защитные сооружения, а старые наносят больше вреда, чем пользы, к тому же систематическое изъятие осадочного материала только усугубляет процесс.

Глава 4. Пути преодоления последствий разлития нефтепродуктов

Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в районах крупных промышленных центров часто содержат токсичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую (ПДК). Поскольку случаи значительного превышения ПДК достаточно часты и наблюдается рост заболеваемости, связанной с загрязнением природной среды, в последние десятилетия специалисты и средства массовой информации, а вслед за ними и население стали употреблять термин "экологический кризис" (ЭК).

Прежде всего следует разделить понятия "локальный ЭК" и "глобальный ЭК". Локальный ЭК выражается в местном повышении уровня загрязнений - химических, тепловых, шумовых, электромагнитных - за счет одного или нескольких близко расположенных источников. Как правило, локальный ЭК может быть более или менее легко преодолен административными или экономическими мерами.

Блеск, как правило, рассеивается, но не отчищается без специальных средств, а часть оседает на дно. Масла, которые плотнее воды, такие как полихлорированные бифенилы (ПХБ), возможно сложнее отчистить, так как они отравляют море.

Методы отчистки включают в себя:

Биоремидеацию: используются микроорганизмы или биологические агенты, которые разрушают или удаляют нефть (данный способ использовался при ликвидации последствий катастрофы в Керченском проливе). В качестве ускорителя реакции выступают гидрофобные химикаты, не содержащие бактерии, которые химически или физически связывают растворимые и не растворимые углеводороды. Ускоритель связывает вещества на поверхности и в воде и притягивает молекулы к поверхности воды, в том числе такие, как растворимые фенолы, образуя гелеобразные агломирации. С распылением биоускорителя блестящая плёнка исчезает в течении нескольких минут. Эти бактерии расщепляют углеводороды на воду и углекислый газ и как показывают тесты, 98% алканов распадаются за 28 дней, а эфира распадаются в 200 раз быстрее, чем в природе; контролируемое сжигание может эффективно уменьшить количество нефти в воде, если сделано правильно. Но этот способ может применятся только в местах со слабым ветром и может привести к загрязнению воздуха; диспергаторы выступают в качестве моющих средств, вокруг нефти кластеризируются шарики и им даётся возможность унестись в море. Меньшие капли нефти наносят меньше вреда и быстрее разлагаются, однако дисперсные капли масла проникают в более глубокие воды и могут смертельно заражать кораллы. Последние исследования показали, что некоторые диспергаторы могут быть токсическими для кораллов; смотреть и ждать: в некоторых случаях, естественное затухание нефти может быть наиболее подходящим, особенно в экологически чувствительных областях; доноглубинные работы: используются для нефтепродуктов плотнее воды; снятие плёнки: требуется спокойная вода; застывание.

Оборудование, используемое при сборе нефти:

стрелы: большой плавучий барьер, облавы на нефть и подъём нефти с поверхности воды;

скимеры: обезжиренное масло;

сорбенты: большой абсорбент, поглощающий нефть;

химические и биологические агенты, разрушающие нефть;

пылесосы: удаляют масло с пляжей и водной поверхности;

лопаты и другое дорожное оборудование для сбора нефти на прибрежной зоне.

Таким образом, чтобы минимизировать последствия таких катастроф, как в Керченском проливе, следует пересмотреть систему погрузок и перевозок опасных и токсических веществ через акватории Чёрного и Азовского море. Следует провести дополнительный инструктаж по технике безопасности персоналу, поднять их уровень квалификации и на всякий случай разработать запасные планы ликвидации таких последствий. Также следует повысить требования к техническому обслуживанию судов, возможно, нужно строить суда с двойным корпусом для предотвращения разлития нефти и других токсических веществ.

Во избежание последующих катастроф нам следует серьёзней относится к данной проблеме, ведь ничто не проходит бесследно.

Отсюда следует, что нам ещё надо много учиться и стараться, чтобы достигнуть высокого уровня в технике и её обслуживании, профессионализме рабочих кадров, а также следует пересмотреть требования к погрузкам и транспортировкам опасных и токсичных грузов.

Заключение

Из проделанной работы видно, что человек издавна сталкивался с природными катаклизмами. Это естественные процессы, которые были, есть и будут, и с этим ничего не поделаешь. Человек не способен изменить нрав природы, по крайней мере, на данный момент. Однако человек в состоянии минимизировать последствия катастроф связанных с его деятельностью.

Следует серьёзней относиться к экологическому состоянию нашей природы, так как это, в первую очередь, влияет на последующие поколения человечества, а природные ресурсы не вечны. Многие редкие виды пострадали в результате Керченской катастрофы, пострадал и уникальный Тамано-Запорожский государственный заказник.

Во избежание таких масштабных поражений окружающей среды следует пересмотреть санитарно-экологические нормы для перевозок опасных грузов через акваторию Чёрного и Азовского морей, нужно поднять уровень технического обслуживания судов, поднять уровень квалификации персонала, а также проводить учебные занятия по спасению пострадавших животных.

В данной работе мы выявили основные причины такого катастрофического атмосферного явления как ураган и наметили основные пути ликвидации его последствий. Были рассмотрены основные способы устранения последствий нефтяного загрязнения путём биоремедиации, контролируемого сжигания, диспергации и др.

Проделав работу, можно сделать вывод, что Чёрное море, одно из самых уникальных морей планеты и оно требует бережного отношения к себе и особых мер защиты своей экологии.


Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!