Почему море в сентябре теплее, чем в июне

У берегов Сочи средняя многолетняя температура воды в июне - около +21 градуса, в сентябре - около +24-25. Разница повторяется из года в год: первый месяц осени стабильно обгоняет первый месяц лета на три-четыре градуса, хотя солнце в сентябре стоит ниже, а день короче почти на три часа. Никакого парадокса здесь нет - так работает тепловая инерция воды, и у неё есть точное физическое объяснение.

Цена одного градуса

Чтобы нагреть один килограмм воды на один градус, нужно около 4200 джоулей энергии. Воздуху для того же хватает примерно 1000 джоулей, сухому песку - около 840. По удельной теплоёмкости вода превосходит воздух в четыре раза, а песок и большинство горных пород - примерно в пять раз. Среди распространённых веществ у жидкой воды эта величина вообще одна из самых высоких, и причина известна: молекулы воды связаны друг с другом водородными связями, и заметная часть подводимой энергии уходит на расшатывание этих связей, а не на рост температуры.

Ещё нагляднее сравнение по объёму. В кубометре воды - тонна вещества, в кубометре воздуха - около 1,2 килограмма. Остывая на один градус, кубометр моря отдаёт столько же тепла, сколько три с половиной тысячи кубометров воздуха. Океанологи приводят и более сильное сравнение: несколько верхних метров Мирового океана запасают столько же тепла, сколько вся атмосфера планеты целиком. Море у пляжа - не просто вода, а огромный накопитель, который заряжается солнцем всё лето.

Свет уходит в глубину

Суша и море получают одно и то же солнце, но распоряжаются им по-разному. Грунт непрозрачен: всё излучение поглощается в верхних миллиметрах, а дальше тепло передаётся вглубь только медленной теплопроводностью. Поэтому в полдень поверхность пляжного песка раскаляется так, что обжигает ступни, а к рассвету остывает почти до температуры воздуха: тонкий нагретый слой быстро отдаёт всё, что накопил за день.

Вода прозрачна, солнечный свет проникает в неё на метры. Вдобавок ветер и волны постоянно перемешивают верхний слой моря и растаскивают тепло на десятки метров вглубь. Вдобавок часть солнечной энергии на морской поверхности вовсе не идёт на нагрев: она тратится на испарение, а с каждым граммом испарившейся воды уносится около 2400 джоулей. Одна и та же порция солнечной энергии на суше сильно греет считанные сантиметры грунта, а в море слабо греет многометровую толщу. Оттого за сутки температура моря меняется на доли градуса, а поверхность пляжа - на десятки.

Максимум с опозданием на два месяца

Больше всего солнечной энергии Северное полушарие получает в день летнего солнцестояния, 20-21 июня. Но самый длинный день и самая тёплая вода не совпадают. Пока море получает от солнца больше тепла, чем отдаёт, оно продолжает нагреваться, даже когда день уже пошёл на убыль. Максимум наступает только тогда, когда приход тепла сравняется с расходом.

Над сушей это запаздывание составляет четыре-шесть недель: самый жаркий воздух и в средней полосе, и на побережье приходится на конец июля - начало августа. У моря инерция заметно больше. Спутниковые наблюдения за Чёрным морем с 1982 по 2020 год показывают: максимум температуры поверхности из года в год приходится на август, а минимум - на конец зимы, хотя меньше всего солнца в декабре. Сдвиг достигает двух месяцев в обе стороны.

Отсюда и сентябрьское преимущество. Многолетняя лестница температур воды у Сочи выглядит так: май - около +15, июнь - +21, июль - +24, август - +26-27, сентябрь - +24-25, октябрь - около +21. Июньское море только выбирается из холодной весны и набирает запас. Сентябрьское стоит сразу за вершиной кривой и едва начало этот запас тратить. Зимой картина зеркальная: в декабре вода у Сочи в среднем +13 - теплее, чем в апреле с его +11, хотя солнца в апреле уже гораздо больше.

Июньские сюрпризы у берега

У раннего лета есть и отдельный холодный козырь - сгон. Устойчивый ветер отжимает прогретый поверхностный слой в открытое море, а на его место из глубины поднимается холодная вода. У берегов Крыма и Кавказа такое случается по несколько раз за лето: температура воды у пляжа способна упасть на 10-15 градусов за сутки. В июне тёплый слой ещё тонкий, сместить его ветру проще, и подъём глубинной воды чувствуется резче. К сентябрю прогретая толща гораздо мощнее, в ней лежит тепло целого лета, поэтому даже после штормов вода у берега остывает не так сильно и быстрее возвращается к обычным значениям. Купальщикам сгон неприятен, а морю полезен: поднятая с глубины вода приносит к поверхности питательные вещества, которыми кормится прибрежная живность.

Осень у моря мягче, чем по календарю

В сентябре воздух остывает быстро: ночи длиннее, солнце ниже, а теплоёмкость воздуха мала, и дневной нагрев теряется за одну ясную ночь. Море же только начинает отдавать накопленное и вдоль побережья работает как грелка: подогревает приземный воздух, сглаживает ночные похолодания и задерживает приход осени на побережье примерно на месяц. Тот же принцип, только в планетарном масштабе, делает океан главным хранилищем тепла Земли: по оценкам климатологов, около 90 процентов дополнительного тепла последних десятилетий поглотил именно океан. На нём же держится разница между морским и континентальным климатом: в глубине материка на той же широте лето жарче, зима холоднее, а у побережья годовые перепады температуры сглажены как раз запасённым в воде теплом.

Сочетание остывшего воздуха и тёплой воды и называют бархатным сезоном. Жара спала, купаться комфортно, вода в сентябре держится на уровне +23-25 и часто остаётся летней до середины октября: октябрьское море у Сочи в среднем около +20-21, то есть такое же, как июньское. Купальный сезон на Чёрном море сдвинут относительно календарного лета почти на месяц вперёд, и сентябрьский отпуск у воды - не уступка обстоятельствам, а самое выгодное с точки зрения физики время.

📍 ТЦ «Город», 3 этаж, Пегас - Туры и подбор отдыха в бархатный сезон