Глава 1. Климатическая характеристика о.Змеиный.
Остров Змеиный находится в западной части Черного моря, для которой характерен умеренный тип климата. Вследствие небольших размеров и замкнутости моря и близости о. Змеиный к берегу, климат острова подвержен влиянию окружающих пространств суши и имеет черты континентального, которые проявляются в значительных колебаниях температуры воздуха по сезонам и неравномерном распределении осадков [1,2].
В зимний период с атлантическими циклонами поступает морской воздух, который обуславливает ветреную погоду, повышение температуры и выпадение осадков. Часто в этот период со Средиземного моря смещаются «южные» циклоны. Юго-западным ветром приносится теплый тропический воздух с повышенным содержанием влаги. Периодически наблюдается вторжение холодного арктического воздуха. В холодную половину года преобладают северо-восточные, северные и северо-западные ветры [2].
В летнее время на эту часть моря распространяется отрог Азорского антициклона, который обуславливает устойчивую ясную и жаркую погоду. Преобладающее влияние Азорского максимума вызывает северо-западные, западные и юго-западные ветры [2].
В среднем многолетнем распределении в течение года преобладают ветры северного направления, таблица 1 [7]. Высокую повторяемость имеют также северо-восточные, восточные и южные ветры. Так, например, внутригодовая повторяемость ветра восточного и северо-восточного направления от года к году может изменяться от 5 до 29%. Однако, наличие основного максимума повторяемости ветра северного направления и дополнительного максимума повторяемости ветра южного направления характерно, практически, для любого года.
Таблица 1.
Средняя многолетняя повторяемость (%) ветра по направлениям.
| С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | Штиль |
| 17,6 | 13,2 | 13,1 | 6,2 | 14,0 | 11,1 | 11,6 | 9,9 | 3,3 |
Зимой наибольшую повторяемость имеют ветры северной четверти, но иногда наблюдаются южные, юго-западные ветры. Весной уменьшается повторяемость северных и увеличивается повторяемость южных ветров. Летом преобладают северные, северо-восточные ветры, сохраняется также высокая повторяемость южных и юго-западных ветров. Осенью возрастает количество ветров северной четверти и уменьшается повторяемость ветров южной четверти. В течение года наибольшие скорости ветра наблюдаются с ноября по март, наименьшие – летом, таблица 2 [7].
Таблица 2.
Среднемноголетняя и максимальная скорость ветра по месяцам за многолетний период
| Месяцы | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | Год |
| Средняя | 7,5 | 7,3 | 7,0 | 5,8 | 5,1 | 5,1 | 5,1 | 4,8 | 5,4 | 6,9 | 7,6 | 7,7 | 6,2 |
| Максим. | 30 | 30 | 25 | 25 | 20 | 25 | 25 | 17 | 25 | 30 | 30 | 33 | 33 |
Анализ ветрового режима всего побережья Черного моря показал, что о. Змеиный является одним из наиболее ветреных районов моря. Максимальные скорости ветра на о. Змеиный по величине сравнимы с максимальными скоростями ветра в открытом море.
В последнее десятилетие отмечается усиление западных переносов над Черным морем, следовательно, наблюдается преобладание ветров западных румбов. Однако следует отметить, что три года подряд (с 2005 по 2007) преобладали восточные переносы. При таком типе синоптических процессов создаются две зоны с наиболее сильными ветрами: на северо-востоке моря и у западных берегов Крыма (в районе Евпатории и несколько южнее). Остров Змеиный при восточном типе оказывается в более благоприятных условиях.
Глава 2.Особенности годового хода температуры воздуха и воды в районе
о. Змеиный.
Термический режим окружающих водных масс моря периодически изменяется. За счет большой теплоемкости водных масс и непрерывно происходящих процессов турбулентного перемешивания вод в летние месяцы аккумулируется огромное количество поступившего на поверхность моря солнечного тепла. Поэтому с августа по март водные массы, окружающие остров, значительно теплее вод «близлежащего» западного побережья Черного моря, и температура воздуха на острове оказывается в эти месяцы выше, чем на побережье моря. Но уже с апреля, при начинающемся интенсивном потоке солнечной радиации, поверхность суши быстро прогревается и становится теплее поверхности моря, что обуславливает более низкую температуру воздуха на острове, чем на побережье. Благодаря смягчающему влиянию моря, годовой и суточный ход температуры воздуха на острове более сглаженный, чем на побережье [1,2].
Наибольшие среднемесячные температуры отмечаются в июле-августе и составляют соответственно 22,9° С и 22,6° С, наименьшие - в январе-феврале соответственно 0,9 и 1,0° С. Наиболее низкая температура (минус 22° С) наблюдалась очень редко, в исключительно холодные зимы всего один – два раза за весь период наблюдений. Абсолютный максимум (33° С), также как и минимум, отмечался один - два раза за многолетний период, таблица 3 [7].
Таблица 3.
Средние и экстремальные характеристики температуры воздуха (°С)
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | Год |
| Средняя месячная и годовая температура воздуха | ||||||||||||
| 0,9 | 1,0 | 3,6 | 8,1 | 14,6 | 19,7 | 22,9 | 22,6 | 19,1 | 13,9 | 8,7 | 3,8 | 11,6 |
| Абсолютный минимум температуры воздуха | ||||||||||||
| -22 | -22 | -14 | -4 | 1 | 8 | 11 | 12 | 4 | -8 | -9 | -13 | -22 |
| Абсолютный максимум температуры воздуха | ||||||||||||
| 14 | 17 | 22 | 24 | 27 | 32 | 33 | 31 | 31 | 29 | 24 | 16 | 33 |
Температурный режим акватории определяется географическим положением, мелководностью, впадением р. Дунай, водообменом с открытым морем, сгонно-нагонными явлениями [1,2]. В таблице 4 [7] приведены средние, максимальные и минимальные значения температуры поверхностного слоя по месяцам.
Таблица 4.
Средние, максимальные и минимальные температуры воды
| Температура воды, ° С | Месяц | |||||||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | |
| Средняя | 1.9 | 1.4 | 3.3 | 9.2 | 14.8 | 19.6 | 21.4 | 22.1 | 19.3 | 13.9 | 8.8 | 4.2 |
| Максимальная | 9.0 | 8.1 | 11.0 | 14.9 | 15.6 | 26.9 | 28.3 | 27.3 | 24.9 | 19.8 | 15.4 | 10.3 |
| Минимальная | -1.0 | -1.0 | -1.0 | 2.0 | 5.3 | 7.6 | 7.8 | 8.4 | 8.3 | 4.2 | 0.2 | -1.0 |
Среднемесячные значения испытывают значительные колебания и имеют хорошо выраженный годовой ход. Максимальные значения температуры наблюдаются в июле-августе, минимальные – в январе – феврале. В отдельные годы она опускается до температуры замерзания. Весной происходит быстрое нагревание поверхностного слоя, которое постепенно проникает в глубину. Во многом этому способствует перемешивание вод под влиянием динамических факторов. В поверхностном слое в этот период температура воды 13-15° С. Летом поверхностный слой воды прогревается до 22-24° С. Под воздействием осенних штормов наблюдается интенсивное перемешивание и охлаждение вод. В целом сезонные колебания температуры в акватории, окружающей о. Змеиный, имеют более сглаженный ход, чем в прибрежной зоне и более близки к режиму открытого моря. Переход от одного сезона к другому происходит медленнее, годовая амплитуда меньше, чем в прибрежной зоне.
В последние 20 лет экспедиционные работы в районе о. Змеиный практически не проводятся, гидрометеорологическая станция на острове не работает. В связи с этим для определения межгодовой изменчивости температуры воды были использованы данные трех пунктов северо-западной части Черного моря (здесь проводились регулярные наблюдения): Одессы, Черноморского и Евпатории за период с 1998 по 2007 гг. Исследования проводились с целью определения годового хода температуры воды и отклонений от нормы, а также для выявления междугодовых колебаний. В результате было выявлено, что за последнее десятилетие среднемесячные температуры воды были выше, за исключением июня, рис. 1. Максимальные отклонения от нормы наблюдались в январе-марте и июле. В июне за весь ряд наблюдений температура воды была на 0,1° С ниже средних многолетних значений. В межгодовой изменчивости были отмечены следующие особенности. Наибольшая положительная аномалия прослеживалась в 2002 году, отрицательная – в 2003 г. Подтверждением этому служит аномальная интенсивность апвеллингов в этом районе, см. следующий раздел. В целом в межгодовых колебаниях прослеживается 3-х летняя цикличность, рис.2. Это позволит в дальнейшем прогнозировать тепловой фон в целом по северо-западной части моря и в частности в районе о. Змеиный.
Глава 3. Ледовые условия и межгодовая их изменчивость в районе о.Змеиный.
Ледовый режим в районе о. Змеиный слабо изучен вследствие отсутствия регулярных наблюдений. В период работы на острове метеорологической станции с июня 1951 г. по апрель 1960 г. наблюдения за льдом не проводились. Из ледовых наблюдений имеются лишь материалы попутных судовых наблюдений за льдом за семнадцать зим с 1925 по 1960 гг. и данные тридцати пяти авиационных ледовых разведок за период 1977-1988 гг. [1,7]. Использование спутниковых систем с 1993 года позволило проводить более детальные исследования ледовых условий в этом районе.
Для проведения анализа ледовых условий использовались литературные данные и космические снимки, принятые с американского спутника серии «NOAA» с 1993 по 2008 гг. Дешифрирование проводилось согласно существующих методик [6].