Основные физико-географические черты. Восточнее Новой Земли расположены моря Сибирской Арктики, на западной окраине которых лежит Карское море. Его контуры очерчены сушей и условными линиями (см. рис. 24). Западная граница моря проходит от м. Кользат до м. Желания, далее по восточным берегам Новой Земли, по западной границе пролива Карские Ворота от м. Кусов Нос до м. Рогатый, восточному берегу о. Вайгач и по западной границе пролива Югорский Шар от м. Кользат до м. Арктический на о. Комсомолец (Северная Земля). Восточная граница моря проходит по западному берегу островов архипелага Северная Земля и восточным границам проливов Красной Армии, Шокальского и Вилькицкого, а южная граница — по материковому берегу от м. Белый Нос до м. Прончищева. В этих пределах море занимает пространство между параллелями 81°6′ и 66°0′ с. ш. и между меридианами 55°2′ и 104°1′ в. д. Его общий рисунок характеризуется вытянутостью с юго-запада на северо-восток.
Карское море широко открыто к Северному Ледовитому океану и в большей части лежит на материковой отмели, поэтому оно относится к типу материковых окраинных морей. Это одно из крупных морей нашей страны. Его площадь равна 883 тыс. км2, объем — 98 тыс. км3, средняя глубина 111 м, наибольшая глубина 600 м.
В Карском море множество островов. Подавляющее большинство из них имеет небольшие размеры и расположено вдоль азиатского берега, при этом более крупные острова расположены по одному, а мелкие группируются в архипелаги. Наиболее значительные острова: Белый, Шокальского, Вилькицкого, Неупокоева, Сибирякова, Диксон, Свердруп, Нансена, Русский и др. Группами располагаются острова Арктического института, Известий ЦИК, Сергея Кирова, архипелаг Норденшельда, Шхеры Минина. Несколько сравнительно крупных островов (Шмидта, Ушакова, Визе) находятся на севере моря.
Береговая линия Карского моря сложна и извилиста. Восточные берега Новой Земли изрезаны многочисленными фьордами. Значительно расчленено, материковое побережье, где глубоко в сушу вдаются Байдарацкая и Обская губы, между которыми далеко в море выступает полуостров Ямал, восточное расположены крупные заливы: Гыданский, Енисейский, Пясинский, начиная от которого береговая линия очерчивает много небольших заливов. Менее извилисто западное побережье Северной Земли.
Разнообразное по внешним формам и строению побережье Карского моря на разных участках принадлежит к различным морфологическим типам берегов (см. рис. 24). Море обрамляют преимущественно абразионные, но встречаются аккумулятивные и ледяные берега. Восточные берега Новой Земли — обрывистые и холмистые. Материковое побережье — местами низменное и пологое, местами обрывистое. Преимущественно невысокие берега у Северной Земли.
Рельеф дна Карского моря очень неровный (см. рис. 24). В море преобладают глубины до 100 м. Мелководны прилегающие к материку южная и восточная части. Здесь дно моря пересекают многочисленные небольшие углубления, разделенные порогами различной высоты. Относительно ровное дно в центральных районах. Узкая полоса глубин 100—200 м, идущих от прибрежного мелководья к северу, образует Центральную Карскую возвышенность, простирающуюся на север до материкового склона. Наибольшие глубины находятся на западе и северо-западе моря. Вдоль побережья Новой Земли протягивается Новоземельская впадина с глубинами более 500 м, севернее расположен желоб Св. Анны, выходящий за пределы моря в океан. Между Центральной Карской возвышенностью и Северной Землей дно моря прорезает желоб Воронина с глубинами более 200 м. Столь сложный рельеф дна — одна из отличительных черт природных условий Карского моря.
Расположенное в высоких широтах Арктики и непосредственно связанное с Северным Ледовитым океаном Карское море характеризуется полярным морским климатом. Относительная близость Атлантического океана несколько смягчает климат моря, но Новая Земля служит барьером на пути теплого атлантического воздуха и вод, поэтому Карское море климатически более сурово, чем арктическое Баренцево. Большая протяженность Карского моря с юго-запада на северо-восток создает заметные различия климатических показателей в его разных районах во все сезоны года.
Расположение, интенсивность и взаимодействие основных центров действия атмосферы во многом определяют состояние погоды и величины метеорологических элементов в течение года. В осенне-зимнее время формируется и устанавливается Сибирский антициклон, усиливается Полярный максимум и на море распространяется действие ложбины Исландского минимума. В начале холодного сезона в северной части моря преобладает северный ветер, а в южной — ветры неустойчивы по направлению. Скорость ветра в это время обычно равна 5—7 м/с. Зимняя барическая ситуация обусловливает преобладание в большей части моря южных, юго-западных и юго-восточных ветров. Лишь на северо-востоке часто наблюдаются ветры северных румбов. Скорость ветра в среднем равна 7—8 м/с, нередко она достигает штормовой силы. Наибольшее количество штормов приходится на западную часть моря. У берегов Новой Земли нередко образуется местный ураганный ветер — новоземельская бора. Обычно он продолжается несколько часов, но зимой может длиться 2—3 сут. Ветры южных направлений, как правило, приносят в Карское море сильно охлажденный над материком континентальный воздух. Среднемесячная температура воздуха в марте на м. Челюскина равна −28,6°, на м. Желания −20°, а минимальные величины температуры воздуха в море могут достигнуть −45—50°. Однако с южными ветрами в западную часть моря иногда поступает и относительно теплый морской полярный воздух. Его приносят циклоны, приходящие с запада и отклоняющиеся на юг и юго-восток, так как встречают на своем пути цепь Новоземельских гор. Наиболее часто затоки теплого воздуха происходят в феврале. Эти вторжения и новоземельская бора делают неустойчивой зимнюю погоду в западной части моря, тогда как в его северных и восточных районах стоит относительно устойчивая холодная и ясная погода.
В теплое время года разрушается Сибирский максимум, исчезает ложбина низкого давления. Полярный максимум смещается к северу. В связи с этим весной дуют ветры, неустойчивые по направлению, скорость которых обычно не превышает 5—6 м/с. Циклоническая деятельность ослабевает. Весенний прогрев происходит довольно быстро, но не приводит к значительным повышениям температуры воздуха. В мае среднемесячная температура воздуха держится около −7° на западе и около −9° на востоке моря.
Летом над морем формируется местная область повышенного давления, что приводит к преобладанию ветров северных румбов со скоростями 4—5 м/с. В самом теплом месяце (июле) температура воздуха в среднем равна 5—6° в западной части моря и 1—2° на востоке и северо-востоке. В отдельных районах материкового побережья температура воздуха может повышаться до +18 и даже +20°. В любой летний месяц может быть снегопад. В общем лето короткое и холодное с пасмурной дождливой погодой. Сильное зимнее охлаждение и слабый летний прогрев, неустойчивая погода в холодный сезон и относительно спокойное состояние атмосферы летом — характерные черты климата Карского моря.
На долю этого моря приходится в среднем около 55% (1290 км3/год) общего стока во все моря сибирской Арктики. Обь ежегодно приносит примерно 450 км3 воды, Енисей — порядка 600 км3, Пясина — 80 км3, Пур и Таз вместе — около 86 км3 и прочие реки — примерно 74 км3. При столь значительном речном стоке распределяется он весьма неравномерно во времени и по пространству моря. Примерно 80% речной воды приходит в море в конце лета — начале осени (июнь — сентябрь). Зимой в очень небольших количествах в море вливается вода только наиболее крупных рек. Практически весь материковый сток поступает в Карское море с юга. Под влиянием главным образом господствующих ветров речная вода растекается по акватории моря, ее распространение не одинаково от года к году. На основании обобщения многолетних наблюдений для Карского моря установлены западный, восточный и веерообразный варианты распространения в нем распресненных вод. В общем почти 40% площади этого моря находятся под влиянием материковых вод. Они оказывают весьма разнообразное воздействие на природные условия моря. Приносимое ими тепло несколько повышает температуру воды на поверхности в приустьевых участках, что способствует взлому припая весной и несколько замедляет льдообразование осенью, речные воды уменьшают соленость морских вод; механически речной сток воздействует на направления движения морских вод и т. п. Материковый сток — важный фактор сформирования особенностей Карского моря.
Гидрологическая характеристика. Расположенное в высоких широтах и в течение года сплошь или в значительной части покрытое льдом Карское море прогревается очень слабо, что обусловливает невысокую температуру его вод. На поверхности она в общем понижается с юго-запада на северо-восток. В осенне-зимний сезон поверхность моря интенсивно выхолаживается и на открытых пространствах температура воды быстро понижается. Зимой в подледном слое она повсеместно близка к температуре замерзания воды данной солености (−1,5—1,7°).
В теплое время года весеннее солнечное тепло расходуется прежде всего на таяние льда, поэтому температура воды на поверхности практически не отличается от зимней. Лишь в южной части моря, раньше других освобождающейся ото льда и испытывающей влияние материкового стока, температура поверхности моря постепенно повышается. Летом в самые теплые месяцы (июль и август) на свободных ото льда пространствах температура воды на поверхности равна 3—6°, а под льдом она немного понимается над точкой замерзания (см. рис. 26, а). Вертикальное распределение температуры воды неодинаково от сезона к сезону в разных районах моря. Зимой она почти везде близка к температуре замерзания от поверхности до дна. Только в желобах Св. Анны и Воронина, по которым в море проникают глубинные атлантические воды, она начинает повышаться с горизонтов 50—75 м и в слое 100—200 м достигает величин +1,0—1,5°, а глубже снова понижается. В самых южных частях этих желобов температура воды на горизонтах 100—200 м слегка повышается, но не достигает даже 0°. Весной на освободившихся ото льда пространствах на юге моря прогрев распространяется от поверхности вглубь. При этом температура воды выше 0° наблюдается до горизонтов 15—18 м в юго-западной части моря и до горизонтов 10—12 м на юго-востоке. Глубже она резко понижается ко дну. Среди льдов северной части моря сохраняется зимнее распределение температуры воды по вертикали. В наиболее теплые летние месяцы температура воды на мелководьях в юго-западной части моря становится выше 0° от поверхности до дна. В западных районах сравнительно высокая температура воды наблюдается до 60—70 м, откуда она плавно понижается с глубиной. На востоке моря температура воды от довольно высоких значений (+1,7°) на поверхности быстро понижается с глубиной и на горизонте 10 м достигает величины −1,2°, а у дна −1,5°. В покрытой льдом северной части моря вертикальное распределение температуры летом такое же, как и зимой. В начале осеннего охлаждения температура воды на поверхности несколько ниже, чем в подповерхностных горизонтах (до 12—15 м на юго-западе и до 10—12 м на юго-востоке), от которых она понижается ко дну. Осеннее выхолаживание быстро уничтожает летний прогрев и выравнивает температуру по всей толще воды, исключая районы распространения глубинных атлантических вод.
Свободное сообщение с океаном, большой материковый сток, образование и таяние льда определяют величины и распределение солености в Карском море. Соленость его поверхностных вод меньше средней солености океана и меняется в пределах от 3—5‰ в южной части моря до 33—34‰ на севере. Кроме того, она испытывает сезонные колебания. В холодное время года, когда речной сток мал и происходит интенсивное льдообразование, соленость характеризуется повышенными значениями. Исключая устьевые области, соленость на поверхности равна 25—30‰ и увеличивается в общем с юга на север.
В теплые сезоны весенний приток речных вод уменьшает поверхностную соленость в приустьевых участках и в прибрежной полосе. В дальнейшем таяние льдов и максимальное распространение речных вод летом распресняют поверхностный слой, причем складывается довольно сложное распространение величин солености. Наиболее низкая соленость (5—10‰) наблюдается в районах устьев Оби, Енисея и других крупных рек. Севернее Обь-Енисейского мелководья соленость поверхностных вод увеличивается до 15—20‰. Такую же соленость имеет юго-западная часть моря. Для северных районов Карского моря к северу и северо-востоку от м. Желания соленость поверхностных слоев характеризуется быстрым повышением с юга на север. В северных районах отмечены наиболее высокие значения солености (33,8—34,0‰).
Однако такое распределение солености изменяется таянием льдов. Среди плавающих льдов можно наблюдать соленость на поверхности на 7—8‰ ниже, чем на свободных ото льда участках моря. В толще воды соленость увеличивается от поверхности ко дну. Зимой на большей части моря она относительно равномерно повышается от 30‰ на поверхности почти до 35‰ у дна. Вблизи устьев рек переход от менее соленых поверхностных вод к подстилающим их соленым водам выражен более резко. Весной, особенно в начале сезона, распределение солености по вертикали подобно зимнему. Лишь у берегов усилившийся приток материковых вод опресняет самый поверхностный слой моря, а с глубиной соленость резким скачком повышается до горизонта 5—7 м, ниже которого она постепенно увеличивается ко дну. Летом соленость от низких значений на поверхности (10—15—20‰) резко повышается с глубиной (до 29—30‰) на горизонтах 10—15 м. Отсюда она увеличивается более плавно, и у дна ее величины достигают 34 и даже 35‰.
Такой характер распределения солености по вертикали в легкие месяцы особенно ярко выражен в восточной половине моря — в зоне распространения речных вод и в северных районах среди дрейфующих льдов при спокойном море. В штормовую погоду ветер перемешивает верхний 5‑метровый слой воды, поэтому в нем устанавливается однородная, но несколько более высокая, чем до перемешивания, соленость. Непосредственно под перемешанным слоем величина ее сразу резко возрастает, ниже она плавно повышается с глубиной. В западную часть моря поступают сравнительно однородные и соленые баренцевоморские воды, поэтому здесь соленость немного выше и увеличение ее с глубиной происходит менее резким скачком, чем на востоке моря. Осенью речной сток снижается, а в море начинает образовываться лед. Вследствие этого соленость на поверхности повышается, скачок солености начинает сглаживаться, изменение ее по вертикали становится более равномерным.
Распределение солености и температуры в море обусловливает распределение величин плотности воды, при этом определяющее влияние на плотность оказывает соленость. В связи с этим воды южной и восточной частей Карского моря имеют меньшую плотность по сравнению с водами северных и западных районов. Осенью и зимой они более плотны, чем весной и особенно летом. Плотность увеличивается с глубиной. Осенью, зимой и в начале весны по всему морю характерно плавное и сравнительно небольшое повышение плотности от поверхности ко дну. Летом во время максимального распространения речных вод в море и при таянии льдов плотность верхнего слоя (5—10 м) весьма понижеиа, а под ним она велика.
Таким образом, увеличение плотности по глубине происходит очень резким скачком. Толща воды как бы разделена на два слоя. Наиболее ярко это выражено на юге и востоке моря в зоне распространения речных вод, менее на севере, где понижение плотности поверхностных вод связано с опреснением при таянии льдов. В западной части плотность плавно увеличивается с глубиной, так как сюда проникают однородные воды Баренцева моря и выравнивают плотность по вертикали.
Разделение водной толщи на два слоя, резко отличающихся по своим физическим свойствам, в восточной части моря и сравнительная однородность вод в западной и северной частях создают неодинаковые условия для перемешивания в этих районах. Расслоение вод на востоке моря обеспечивает здесь большую устойчивость слоев и их сравнительно мало устойчивое состояние на западе.
В соответствии с этим создаются неодинаковые условия для развития перемешивания в разных районах моря. Ветровое перемешивание вод осуществляется на открытых пространствах. Оно происходит наиболее интенсивно осенью во время частых и сильных штормовых ветров. В центральном и западном районах перемешивание проникает до горизонтов 10—15 м, а на Обь-Енисейском мелководье глубина его распространения не превышает 5—7 м, что связано здесь с резким расслоением вод по плотности.
В значительно большей степени развита осенне-зимняя конвекция, которая также неодинаково глубоко проникает в разных районах моря. В общем наиболее благоприятные условия для плотностного перемешивания складываются у западных берегов Северной Земли, где наблюдаются довольно слабая стратификация вод, быстрое интенсивное выхолаживание и мощное льдообразование. Конвекция здесь проникает до горизонтов 50—75 м. Подобные условия для развития конвекции и примерно такие же глубины ее распространения отмечаются в юго-западной и северо-западной частях моря. Центральные районы и Обь-Енисейское мелководье находятся под влиянием материкового стока, поэтому здесь воды расслоены по плотности, что затрудняет конвекцию, которая развивается в основном за счет осолонения при льдообразовании и достигает дна только к концу зимы. Пересеченный рельеф дна моря обусловливает сползание вод по склонам, усиливающее вертикальную циркуляцию в районах с резко изменяющимися глубинами.
Влияние главных образующих факторов (климатические особенности, поступление вод из Северного Ледовитого и Атлантического океанов, большой речной сток) обусловливает неоднородность вод Карского моря. По физико-химическим характеристикам они подразделяются на несколько категорий, каждая из которых имеет свои отличительные особенности.
Подавляющую часть пространства моря занимают поверхностные арктические воды. Они формируются в результате перемешивания вод, поступающих из других бассейнов, и материкового стока и их трансформации под воздействием гидрометеорологических процессов, развивающихся в мере. Толщина слоя поверхностных арктических вод не одинакова в разных районах моря и определяется в основном рельефом дна. На больших (200 м и более) глубинах они проникают до горизонтов 150—200 м, а в мелководных районах эти воды распространяются от поверхности до дна. В целом они характеризуются температурой, близкой к температуре замерзания, и несколько пониженной соленостью (29,0—33,5‰). Вместе с тем вертикальное распределение температуры и солености в глубоких частях моря обнаруживает в поверхностных арктических водах три слоя. Верхний (0—25—50 м) имеет однородную температуру и соленость, что объясняется активным перемешиванием вод в процессе зимней Вертикальной циркуляции. Его подстилает (от горизонтов 25—50 м до 100 м) слой с такой же низкой температурой и резко возрастающей (до 34,0‰ и более) соленостью. Глубже (от 100 до 200 м) лежит слой с характеристиками, промежуточными между подповерхностными и глубинными атлантическими водами. В весенне-летнее время на свободных ото льдов пространствах моря верхний слой поверхностных арктических вод в свою очередь оказывается стратифицированным по температуре и солености вследствие прогрева и опреснения вод.
Вблизи устьев рек в теплые сезоны речные воды интенсивно смешиваются с холодной и соленой поверхностной арктической водой. В результате этого здесь формируется своеобразная вода с повышенной температурой, низкой соленостью и соответственно с малой плотностью. Она растекается по поверхности более плотных арктических вод, на границе с которыми (горизонты 5—7 м) создаются большие градиенты солености и плотности. Опресненные поверхностные воды иногда распространяются на значительные расстояния от мест формирования. Под поверхностной арктической водой в желобах Св. Анны и Воронина находятся относительно теплые (0—+1°) соленые (около 35,0‰) атлантические воды. Они поступают из Центрального Арктического бассейна и по мере продвижения с севера на юг трансформируются и их верхняя граница (изотерма 0°) поднимается от горизонта 100 м до горизонта 75 м. Количество и характеристики атлантических вод, поступающих в море, изменяются от года к году.
Основное место в гидрологической структуре вод Карского моря занимают поверхностные арктические воды и их разновидность, сформированная при смешении с пресными материковыми водами. Движение поверхностных и глубинных вод Карского моря создает в нем относительно устойчивую систему течений, связанную с циркуляцией вод Арктического бассейна, водообменом с соседними морями и речным стоком. Последний не столько возбуждает течения, сколько поддерживает их устойчивость. Для Карского моря характерны циклонический круговорот в западной части и разнонаправленные потоки в южных, центральных и северных районах (см. рис. 27). Западное кольцо течений образуют частично баренцевоморские воды, поступающие сюда через южные Новоземельские проливы и движущиеся к Ямалу и далее на север вдоль его западного берега. У северной оконечности полуострова это Ямальское течение усиливается Обь-Енисейским а еще севернее оно дает ответвление к Новой Земле. Здесь этот поток поворачивает на юг и в виде Восточно-Новоземельского течения движется вдоль берегов Новой Земли, к югу от которой оно сливается с баренцевоморскими водами, входящими в Карское море через упомянутые проливы, тем самым замыкается циклонический круговорот. При значительном развитии Сибирского максимума и относительно северном расположении Исландского минимума это кольцо течений охватывает всю западную часть моря. В случаях интенсивного развития Полярного максимума и смещений к западу Исландского минимума циклопический круговорот вод ограничен крайней юго-западной частью моря и течения в нем несколько ослаблены.
В южных районах моря, возле Оби и Енисея, кроме Обь-Енисейского начинается и Западно-Таймырское течение, воды которого преимущественно выносятся в пролив Вилькицкого, а частично распространяются вдоль западного побережья Северной Земли к северу. В центральной части моря прослеживается течение Святой Анны, направленное к северу и уходящее за пределы Карского моря. Кроме отмеченных основных течений в море существуют и менее отчетливо выраженные потоки, связанные с конфигурацией берегов, расположением островов и т. п. Обычно они локализованы на сравнительно небольших пространствах.
Скорости течений в море, как правило, невелики. Однако, если они усиливаются ветром, то при длительных и сильных ветрах скорости течений могут достигать значительных величин. Закономерности движения глубинных вод пока еще недостаточно ясны, кроме распространения глубинных атлантических вод, проникающих из Центрального Арктического бассейна в море по подводным желобам.
В пределах Карского моря течения переносят относительно однородные по термохалинным показателям воды, поэтому в нем четко не выражены зоны вергенций и фронтальных разделов. Своеобразными фронтами летом служат области соприкосновения речных и морских вод и прикромочные воды. Их положение, размеры и интенсивность часто изменяются в течение теплого времени, а в холодный сезон они отсутствуют.
Приливы в Карском море выражены весьма отчетливо. Одна приливная волна входит сюда из Баренцева моря и распространяется к югу вдоль восточного побережья Новой Земли, другая из Северного Ледовитого океана и идет на юг у западных берегов Северной Земли. Севернее о. Уединения они соединяются. При подходе к берегам волны отражаются от них, интерферируют и изменяют свою величину. Все это усложняет картину приливов в Карском море, где в общем преобладают правильные полусуточные приливы, но в отдельных районах наблюдаются суточные и смешанные приливы.
Движение приливной волны создает приливные течения, скорость которых достигает значительных величин, например, у о. Белый, в Карских Воротах, у западного берега Таймыра она доходит до 150 см/с, что значительно превышает скорости постоянных течений в Карском море. Приливные изменения уровня сравнительно невелики. По всем пунктам побережья они равны в среднем 0,5—0,8 м, но в Обской губе превышают 1 м. Нередко их затушевывают сгонно-нагонные колебания уровня, которые на материковом берегу моря больше 1 м, а в глубине заливов и губ в безледные сезоны доходят до 2 м и больше.
Частые и сильные ветры развивают значительное волнение в Карском море. Однако размеры волн кроме скорости и продолжительности ветра зависят здесь и от ледовитости, обусловливающей длину разгона ветра. В связи с этим наиболее сильное волнение наблюдается в малоледовитые годы в конце лета — начале осени. Самую большую повторяемость имеют волны высотой 1,5—2,5 м, реже наблюдаются волны 3 м и более, максимальная высота волны около 8 м. Чаще всего сильное волнение развивается в юго-западной и северо-западной обычно свободных от льдов частях моря. Его центральные мелководные районы отличаются более слабым развитием волн. Во время штормов здесь образуются короткие и крутые волны. На севере моря волнение гасится льдом.
Суровый климат высокоширотного Карского моря обусловливает его полное замерзание в осенне-зимнее время и круглогодичное существование льда в нем. Льдообразование начинается в сентябре в северных районах моря и в октябре на юге. С октября по май почти все море покрыто льдами разного вида и возраста.
Прибрежную зону занимает припай. Он развит неравномерно. В северо-восточной части моря неподвижный лед образует непрерывную полосу, тянущуюся от о. Белый к архипелагу Норденшельда и оттуда к Северной Земле. В летнее время эта полоса припая взламывается и распадается на отдельные поля. Они сохраняются длительное время в виде Североземельского ледяного массива. В юго-западной, части моря припай занимает небольшие площади.
Мористее неподвижного льда располагается зона чистой воды или молодых льдов. Это район заприпайных полыней. В юго-западной части моря располагаются Амдерминская и Ямальская полыньи, а на юге центральной части моря — Обь-Енисейская. В открытых районах моря распространены дрейфующие льды, среди которых преобладают однолетние местного происхождения. Их максимальная толщина (в мае) 1,5—2,0 м. В море преобладает выносной дрейф, в процессе которого льды выносятся на север. На юго-западе располагается Новоземельский ледяной массив, который в течение лета растаивает на месте. В северных районах лед сохраняется постоянно. Сюда спускаются отроги океанических ледяных массивов. Распределение льдов в весенне-летнее время зависит от преобладания ветров у соответствующих течений.
Гидрохимические условия. Широкое сообщение с океаном, образование и таяние льда, большой речной сток сказываются на гидрохимических условиях, в частности на содержании и распределении кислорода и биогенных веществ в море. В начале лета и осенью в его северной части верхний слой, как правило, пересыщен кислородом. Во время летнего прогрева отмечается значительное уменьшение содержания кислорода. Это объясняется тем, что с повышением температуры воды уменьшается растворимость кислорода, который к тому же потребляется организмами.
Юго-восточная часть моря характеризуется относительно низким содержанием кислорода на поверхности. Оно меняется здесь в пределах 80—90% от насыщения. Понижение содержания кислорода происходит и вследствие притока речных вод. С ним связано присутствие органического вещества, окисление которого повышает расход кислорода и неблагоприятные условия для фотосинтетической деятельности (низкая прозрачность), понижающие выделение кислорода и т. д.
Для большинства районов Карского моря вертикальное распределение содержания кислорода имеет неравномерный ход и характеризуется двумя максимумами (на горизонтах порядка 10 и 75 м) и двумя минимумами (примерно на 50 и 100 м). Величины его достигают 90—100% насыщения. Такое распределение содержания кислорода по глубине связано с распределением температуры и плотности по вертикали, а также с перемешиванием вод при осенне-зимней вертикальной циркуляции, которая в разных районах достигает различных горизонтов. Летом верхний максимум обусловлен пониженной по сравнению с поверхностной температурой, а нижний незначительным потреблением кислорода. Пониженное содержание кислорода совпадает с горизонтом, где происходит резкое повышение плотности. Здесь скапливаются отмершие планктонные организмы, происходит их распад и процессы окисления протекают весьма интенсивно, что влечет за собой повышенный расход кислорода. В юго-восточной части моря, несмотря на ярко выраженный слой скачка плотности, значительное понижение кислорода в нем наблюдается довольно редко, так как он расположен близко к поверхности, а весь верхний однородный слой доступен ветровому перемешиванию и, следовательно, пополнению кислородом из атмосферы. Турбулентное перемешивание на поверхности раздела уничтожает минимум кислорода в слое скачка плотности. Последний, однако, создает непреодолимое препятствие для вентиляции придонных вод, где обычно наблюдается пониженное содержание кислорода, величины которого колеблются около 70%.
Распределение биогенных веществ характеризуется понижением их с юга на север. Летом верхний слой толщиной 25—30 м обычно обеднен фосфатами и нитратами в связи с потреблением их фитопланктоном. Ниже содержание этих элементов несколько-повышается. Присутствие льдов не отражается на содержании фосфатов, но заметно сказывается на количестве нитратов в воде. Минимум их наблюдается в разреженных льдах, максимум — на чистой воде. Объясняется это тем, что нитраты извлекаются из воды фитопланктоном, которого больше всего у кромки льдов и мало вдали от нее.
Хозяйственное использование. Суровая природа ограничивает рамки, но не исключает возможности экономического использования Карского моря. Главное направление хозяйственной деятельности в нем — морские транспортные перевозки. Они включают в себя транзитные переброски грузов с запада на восток и в обратном направлении по Северному морскому пути и грузообмен с конечными пунктами на побережье этого моря. Последний в настоящее время стал осуществляться практически круглогодично. На Ямал завозятся оборудование, материалы и т. п. для нефтегазовых промыслов, в Игарку поступают необходимые промышленные товары и продовольствие, а из нее вывозится лес и лесные грузы.
Добыча рыбы и морского зверя (нерпа, белуха) в прибрежных водах моря, заливах и губах имеет местное значение.
В течение последних 25—30 лет в Карском море проводятся систематические гидрометеорологические исследования. Собран, проанализирован и обобщен большой материал, который позволит составить довольно полное представление о его природе. Однако еще немало проблем ждет своего решения. К важнейшим из них относятся разностороннее изучение льдов (их образование, таяние, распределение), выяснение закономерностей формирования и изменчивости заприпайных полыней, общая циркуляция вод моря, изменчивость океанологических характеристик разных масштабов и т. п. Весьма актуальна проблема ледовых прогнозов и соответствие общих гидрометеорологических прогнозов, так как с ними связано оперативное обслуживание транспортных операций в Карском море — главной отрасли его народнохозяйственного использования.