Rīgas jūras līcis

Ģeogrāfija

Līci no Baltijas jūras atdala Kurzemes pussala un Igaunijas salu grupa, kurā ietilpst Sāremā (Sāmsala), Hījumā, Muhu un Vormsi. Ar jūras ziemeļdaļu līci savieno seklais Veinameri (Monzunda) baseins, kas morfoloģiski ir labi izolēts no galvenajām Rīgas jūras līča ūdens masām un tā vidējais dziļums ir tikai 4,5 metri. Veinameri ir četri savienojumi ar jūru: ziemeļos abās pusēs no Vormsi salas un rietumos Soelas šaurums to savieno ar Baltijas jūru, bet dienvidos Sūrveins un Veikeveins — ar Rīgas jūras līci.
Rietumos Rīgas līci ar Baltijas jūru savieno Irbes jūras šaurums, kura platums ir vidēji 30 km, bet garums no Ovīšiem līdz Kolkasragam — 60 km. Uz rietumiem no Kolkas ir šauruma lielākie dziļumi - vidēji 32 līdz 35 metri, bet mazākie uz sliekšņa starp Ovīšiem un Servi, kur sēkļu rindā dziļums lielākoties nedaudz pārsniedz 10 metrus un tikai sliekšņa vidū kuģu ceļa virzienā uz Miķeļbāku ir neliela zemūdens grava, kurā dziļums ir vidēji 20 līdz 22 metri. Šī sliekšņa minimālais šķērsgriezums ir 379 600 m². Šo šķērsgriezumu arī var uzskatīt par Rīgas jūras līča dabisko robežu ar Baltijas jūru.
Rīgas jūras līcis ir ovālas formas, ar dziļāku muldu tā centrālajā daļā, kur dziļums plašākā teritorijā pārsniedz 50 metrus, bet dziļākā vieta ir apmēram 60 metri. Mulda izstiepta ziemeļrietumu-dienvidaustrumu virzienā, un rietumos tā robežojas ar tādā pašā virzienā izstiepto Gretagrunda sēkli, kura ziemeļdaļā paceļas Roņu (Ruhnu) sala.
Līča ziemeļdaļā dziļums ir mazāks. Piemēram, 20 metru izobata ir 15 km attālumā no krasta līnijas. Sevišķi sekls ir Pērnavas līcis un rajons ap Kihnu salu, 20 metru izobata tur ir vairāk nekā 40 km attālumā no Pērnavas, bet pašā līcī dziļums nepārsniedz 5 līdz 10 metrus.
Rīgas līča Latvijas krastos atrodas Jūrmalas, Rīgas, Saulkrastu, Salacgrīvas un Ainažu pilsētas, bet Igaunijas krasos Pērnavas un Kuresāres pilsētas. Lielākās upes, kas ietek Rīgas jūras līcī ir Daugava, Gauja, Lielupe, Salaca un Pērnava. Rīgas līcī atrodas Ķīļu sala (Kihnu), Roņu sala (Ruhnu) un vairākas sīkākas saliņas.
Saldūdeņu pieplūde no visām upēm, kas ietek Rīgas jūras līcī, vidēji ir 31,2 km³ gadā (viena pati Daugava dod 21,0 km³, kas ir 67% no visas gada saldūdens pieplūdes). Ja upju pietece sadalītos vienmērīgi pa visu Rīgas jūras līča virsu, vidēji gadā ūdens paceltos par 191 cm.
Ūdens starp Rīgas jūras līci un Baltijas jūru cirkulē galvenokārt caur Irbes jūras šaurumu. Ūdens daudzums, kas ienāk vai iziet pa Muhu jūras šaurumu, sasniedz tikai apmēram 10% no ūdens daudzuma, kas plūst caur Irbes jūras šaurumu. Ūdens apmaiņu pa Irbes šaurumu nosaka galvenokārt vējš.
Vēja straumju rezultātā Rīgas jūras līcis caur Irbes jūras šaurumu saņem no Baltijas jūras un atdod atpakaļ tikai 184 km³ ūdens gadā. Tā kā viss līča tilpums ir 424 km³, var teikt, ka caur Irbes jūras šaurumu gada laikā atjaunojas 44% līča tilpuma, kas atbilst 13 m biezam ūdens slānim. Ja ir stipras vētras, ūdens apmaiņa sasniedz 242 km³ gadā, bet gados, kad ir vāji vēji - tikai 150 km³. Visintensīvāk ūdens apmainās gada sākumā un beigās, bet vismazāk gada vidū.

Ūdens sāļums

Rīgas jūras līcī sakarā ar tā nelielo dziļumu un intensīvo saldūdens pieteci sāļums ir vēl mazāks nekā Baltijas jūrā. Parasti pie virsas ūdens sāļums ir apmēram 5 promiles, bet pie dibena - ap 6 promilēm. Pavasarī Rīgas jūras līča dienviddaļā sāļums sakarā ar palu ūdeņu pieplūdi no Daugavas, Lielupes un Gaujas ir neliels - pie virsas tikai ap 3 promilēm, arī Pērnavas līcī sāļums ir mazāks par 4 promilēm, bet tai pašā laikā līča centrālajā daļā pie dibena tas pārsniedz 6 promiles.
Vasarā sāļums pie līča virsas izlīdzinās. Augustā, kad ir krasi izteikts temperatūras lēcienslānis, sāļums abās ūdens masās ir nedaudz atšķirīgs. Reizē ar temperatūras lēcienslāni pakāpeniski grimst arī sāļuma lēcienslānis. Rudenī sakarā ar spēcīgām vētrām pastiprinās ūdens apmaiņa pa Irbes jūras šaurumu un no Baltijas jūras ieplūst sāļāks ūdens, ūdens masas intensīvi samaisās kā vertikālā, tā horizontālā virzienā, tāpēc temperatūra un sāļums ir diezgan vienveidīgi visā līča dziļumā.

Ūdens temperatūra

Līča ūdeņu siltuma guvumā dominē Saules radiācija, kas dod 94% saņemtā siltuma daudzuma. Pārējie komponenti līča siltuma guvumā nav lieli: siltuma apmaiņā ar atmosfēru līcis ik gadu gūst 1%, siltuma apmaiņā ar Baltijas jūru - 1,2%, ledum veidojoties, izdalītais siltums dod 1,5%, saldūdeņu pietece - 1,7% un nokrišņi uz līča virsas - 0,6% no kopējā siltuma guvuma, kas gadā sasniedz vidēji 80,48 kcal uz katru cm² līča virsas. Efektīvās izstarošanas rezultātā līcis zaudē 38,5% siltuma, bet iztvaikošanas rezultātā - 38,6%. Lielu daļu - 21,4% - sastāda siltuma apmaiņa ar atmosfēru. Siltuma apmaiņa ar Baltijas jūru un siltuma zudums, kas rodas, ledum kūstot, kopā sasniedz tikai 1,5% no visa līča siltuma zuduma. 
Šo siltuma bilances komponentu svārstību rezultātā mainās arī jūras ūdens temperatūra. Rīgas jūras līcī un pašā Baltijas jūras piekrastē ziemu zem ledus segas ūdens temperatūra ir tuvu 0°. Saules radiācijas ietekmē ūdens masas sasilst no virsas. No sākuma sasilušais virsējais ūdens slānis ir ļoti plāns, bet pavasarī tā biezums pakāpeniski palielinās. Virsējais - siltais un apakšējais - aukstais ūdens parasti ir samērā krasi atdalīti viens no otra. Starp abām ūdens masām temperatūra nelielā attālumā strauji pazeminās, tāpēc šo slāni pieņemts saukt par ūdens temperatūras lēcienslāni. Šis lēcienslānis no pavasara līdz rudenim pakāpeniski "grimst" aizvien dziļāk līča un Baltijas jūras ūdeņos. Maijā un jūnijā lēcienslānis atrodas tikai dažus metrus zem ūdens virsas. Jūnija vidū, kad ūdens temperatūra jau sasniedz 15°, 10 - 15 m dziļumā tā pazeminās zem 5°, bet pie gultnes ir ap 1° n zemāka. Tāpēc arī vasaras sākumā krasta tuvumā, piemēram, Rīgas jūrmalā, ūdens temperatūra ir tik atkarīga no vēja virziena. Krasta vējš samērā ātri aizdzen dziļāk selgā plāno, silto virsējo ūdens kārtu, un piekrastē uzpeld vēl nesasilušās aukstās ūdens masas.
Vasarā aukstie ūdeņi Rīgas jūrmalā uzplūst vidēji 3 - 4 reizes mēnesī. Auksto ūdeņu pieplūde parasti ilgst no vienas līdz vairākām diennaktīm, pie tam temperatūra īsā laikā var pazemināties par 10 - 12° un vasaras vidū ūdens minimālā temperatūra peldēšanās zonā var pazemināties līdz 5 - 6°. Pūšot vējam no jūras puses, virsējais, siltākais ūdens slānis samērā ātri pārklāj auksto ūdeni un nospiež to atpakaļ dziļākos slāņos.
Vasaras vidū, jūlijā un augustā, ūdens virsējais slānis līča centrālajā daļā jau sasilis līdz 18° un apmēram 15 - 25 m dziļumā, bet zem lēcienslāņa, kas vidēji aizņem 5 m, līdz pat līča dibenam temperatūra ir 2 - 3°. Lēcienslāņa dziļumu bieži vien nosaka arī jūras viļņošanās intensitāte - vētru laikā virsējais slānis tiek iemaisīts lielākā dziļumā. Mierīgā laikā ūdens ir siltāks, bet sasilušā ūdens kārta ir plānāka. Seklajā piekrastē ūdens karstās, saulainās dienās var sasilt līdz 25 - 26°.
Rudens pusē, kad laiks kļūst vēsāks, arī ūdens temperatūra virsējā slānī sāk pazemināties. Tomēr temperatūras lēcienslānis turpina aizvien vairāk padziļināties. Septembrī tas atrodas jau apmēram 30 m dziļumā, virs tā vidējā temperatūra ir ap 15°, bet zem tā - ap 3°. Oktobrī lēcienslānis ir jau 35 - 37 m dziļumā, pie tam starpība starp silto un auksto ūdeni kļūst aizvien mazāka, un novembrī jau līdz līča dibenam iestājas homotermija, t.i., temperatūra ir vienāda visā dziļumā - vidēji ap 7°. Līdz līča aizsalšanai temperatūra visā ūdens masā pakāpeniski atdziest līdz 0 - 0,3°. Piekrastē ūdens temperatūra ātrāk sasniedz temperatūru, kad veidojas ledus, jo seklumā ūdens atdziest straujāk.

Aizsalšana, ledus sega

Katru ziemu Rīgas jūras līcī veidojas ledus. Vairumā ziemu līcis pārklājas ar nepārtrauktu ledus segu. Pēdējo 50 gadu laikā tas noticis 56% gadījumu, 18% gadījumu līcī tikai nelieli laukumi palikuši ar vaļēju ūdeni, bet 26% gadījumu līča centrālajā daļā ledus nav bijis. Ja pirmos divus variantus apvieno, tad var teikt, ka Rīgas jūras līcis aizsalst 74% no visām ziemām, t.i. vidēji no katrām četrām ziemām līcis vienu reizi neaizsalst. Aprēķināts, ka līcis aizsalst, ja negatīvo diennakts temperatūru summa ziemā pārsniedz -450°, bet, ja šo temperatūru summa ir mazāka par -350°, līcis neaizsalst, un, ja šī summa svārstās -350, -450° robežās, līcis aizsalst daļēji.
Līča aizsalšana, protams, nav atkarīga tikai no negatīvo diennakts temperatūru summas vien. To ietekmē arī citi faktori, piemēram, līča ūdens siltuma rezerves periodā pirms aizsalšanas. Ir svarīgi, vai ūdeņi atdziest nepārtraukti vai tie kļūst aukstāki, mainoties aukstuma un siltuma ieplūdumiem. Ja negatīvo temperatūru summa abos gadījumos būtu vienāda, pirmajā gadījumā ledus apstākļi būtu bargāki nekā otrajā gadījumā. Parasti ledus sega ir 40 - 50 cm bieza piekrastē un 20 - 30 cm bieza līča vidusdaļā.
Rīgas līča aizsalšana un ledus uzlūšana no gada gadā atkārtojas pēc vairāk vai mazāk vienādas shēmas. Vispirms līcis sāk aizsalt ziemeļaustrum- un ziemeļdaļā, tad ledus pakāpeniski izplatās uz dienvidiem gar austrumu piekrasti, bet visbeidzot aizsalst dienvidaustrumu un centrālie līča rajoni. Nedaudz agrāk aizsalst rajons starp Kolku un Abruku, t.i. ieeja Rīgas līcī. Tur sakarā ar ieplūstošo un izplūstošo straumju darbību parasti sakoncentrējas daudz peldoša ledus, kas tad sasalst un izveido ledus tiltu no Kolkas uz Sāremā. Ledus tur bieži vien sakraujas kalnos, tāpēc šis rajons ir bīstams kuģošanai.
Ledus uzlūst, atskaitot varbūt līča centrālo daļu, apmēram pa tām pašām joslām, kā tas aizsalis, tikai tagad otrādā secībā, t.i., vispirms uzlūst jaunākais, plānākais ledus, tad pakāpeniski no vidus uz krastu pa zonām - malas ledus.
Bieži vien ledus uzlūšana Rīgas jūras līcī ir saistīta ar ledus kraušanos (torosēšanos), t.i., sablīvēšanos, ledus kalnos. Ledus krāvumi veidojas gandrīz katrreiz, kad viss līcis pārklājas ar ciešu ledus segu. Parasti vislielākie krāvumi veidojas piekrastes joslā gar 3 - 10 m izobatām. Ledus sablīvēšanos izraisa vējš, sevišķi gadījumos, ja vētras laikā mainās vēja virziens. Ledus krāvumi Rīgas jūras līcī ir dažāda veida. Visbiežāk veidojas viena vai divas krāvumu grēdas paralēli krastam uz sēkļiem, parasti tās ir 10 - 12 m, reizēm pat 20 m augstas. Grēdas dažkārt ir puskilometru garas un garākas. Atsevišķos gadījumos grēdas var veidoties arī perpendikulāri krastam. Dažreiz vēja spiediens uz ledus segas ir tik stiprs, ka ledus plātnes tiek izdzītas liedagā, kur kāpu piekājē tās lūst un veido krāvumus. Novēroti gadījumi, kad kopā ar ledu no piekrastes liedagā tiek izbīdīti arī lielāki laukakmeņi. Ja krāvumi veidojušies atklātā jūrā, dziļā ūdenī, tie nav augstāki par 5 m un ledus gabali tajos parasti kraujas juku jukām.
Kaut gan Rīgas jūras līča platība nav liela, laika sprīdis no ledus parādīšanās līdz tā izkušanai dažādās līča daļās ir stipri atšķirīgs. Piemēram, Pērnavas līcī tas ilgst gandrīz 5 mēnešus, bet līča centrālajā daļā - tikai 2 mēnešus. Nekustīgā ledus sega Pērnavas līcī saglabājas vidēji 100 dienu, bet līča centrālajā daļā - apmēram vienu mēnesi.
Siltās ziemās, kad līcis pilnīgi neaizsalst, gar ziemeļu piekrasti parasti veidojas platāka, bet Vidzemes un Kurzemes piekrastē - šaurāka malas ledus josla, aiz kuras atrodas peldošais ledus, bet līča centrālajā daļā un dienviddaļā - lielāki vai mazāki vaļēja ūdens laukumi. Arī Irbes jūras šaurumā tādās ziemās ir maz ledus. Peldošais ledus atkarībā no vēja virziena un stipruma tiek dzīts no vienas piekrastes uz otru; nereti tādās reizēs ledus sagrūdumi rodas Kolkasragā, pie izejas Irbes jūras šaurumā. Gar Ventspili un Liepāju siltās ziemās ledus neveidojas. Vienīgi pašā ostas akvatorijā var īslaicīgi rasties plāns ledus.

Ūdens viļņošanās

Kad ūdeņi no ledus atbrīvojušies, jūras virsu ietekmē vēji, radot viļņošanos. Visspēcīgākā viļņošanās ir dziļajā un atklātajā Baltijas jūras centrālajā daļā, mazāka - Rīgas jūras līcī un piekrastē. Tā kā Baltijas jūras baseinā pārsvarā ir vētras ar dienvidrietumu un rietumu vējiem, tad Latvijas piekrastē visstiprākā viļņošanās ir pie ieejas Irbes jūras šaurumā. Arī vētru atkārtošanās procents šajā rajonā ir vislielākais. Visspēcīgākā viļņošanās ir vērojama rudens un ziemas mēnešos, kad ir visvētrainākais laiks, bet pavasarī un vasarā, kad vētru skaits mazāks, tā ir vājāka.
Pūšot dažāda virziena vējiem, viļņu augstums dažādās Rīgas jūras līča vietās ir diezgan atšķirīgs. Tas izskaidrojams tādējādi, ka liela nozīme ir ne vien vēja stiprumam un virzienam, bet arī vēja un viļņu ieskrējiena ceļa garumam un piekrastes dziļumam. Piemēram, pūšot 10 balles stipram vējam, Rīgas jūras līča daļā, kur vēja ieskrējiens ir visgarākais, viļņu augstums sasniedz 6 - 7 m, aizvēja piekrastē viļņi vēl samērā tālu no krasta ir 1 - 2 m augsti. Ja Baltijas jūras piekrastē pūš atklātie rietumu vēji, rajonos, kur viļņu augstumu neietekmē dziļumi, viļņi sasniedz 9 m un lielāku augstumu, turpretī, pūšot austrumu vējiem, par 4 m augsti viļņi veidojas tikai vairāku desmitu kilometru attālumā no krasta.
Rīgas līča piekraste ir sekla. Piekrastē paralēli krastam rodas vairāki zemūdens vāli, piemēram, Jūrmalas zonā veidojas 3 zemūdens vāli. Šajā seklajā piekrastē vērojama stipra viļņu pārvietošanās, tā saucamā viļņu gāšanās. Gāzumjoslas platums ir vidēji 600 - 700 m, bet stiprā vētrā viļņu gāšanās sākas jau apmēram kilometru no krasta, kur dziļums sasniedz 7 - 8 m. Tāpat kā viļņu augstums, arī viļņu garums un periods palielinās, pieaugot vējam un viļņu ieskrējienam. Rīgas jūras līcī viļņu garums stiprā vētrā pie dažiem desmitiem metru aizvēja piekrastē pakāpeniski pieaug līdz 100 m piekrastē, kas vērsta pret vēju. Viļņu periods attiecīgi palielinās no 4 līdz 9 sekundēm.
Rīgas jūras līcī sakarā ar tā nelielo platību dominē vēja viļņi. Gurdviļņi, t.i., viļņi, kurus lielās jūrās un okeānos arī rada vējš, bet kuri attiecīgajā momentā neatrodas vēja darbības tiešā ietekmē, Rīgas jūras līcī nespēj kaut cik attīstīties un novērojami tikai īslaicīgi atsevišķos periodos.

Straumes

Rīgas līcī vējš rada ne tikai viļņošanos, bet arī straumes. Protams, arī ūdens blīvums, barogradients, seišu, noteces, inerces un plūdmaiņu (paisuma un bēguma) straumes vairāk vai mazāk ietekmē šīs vējstraumes. Visas straumes kopā dažādās kombinācijās veido novērojamo summāro straumi. Kopumā arī vējstraumes gar piekrasti iet paralēli krastam. Ja vējš pūš uz ziemeļiem, tad arī straume iet ziemeļu virzienā. Vējstraumju ātrums var būt diezgan liels, piemēram, pie ieejas Irbes jūras šaurumā tas var sasniegt pat 1 m/s.
Straumju pašrakstītāji Irbes jūras šaurumārāda, ka pat bezvēja vai vāja vēja laikā pa šaurumu notiek diezgan regulāra ūdens apmaiņa - ieplūdstraumi pēc zināma perioda nomaina izplūdstraume. Vidēji vāja vēja laikā ieplūdstraume ilgst 13,5 stundas, bet izplūdstraume - 11,3 stundas, tātad pilna cikla garums ir 24,8 stundas (tas atbilst mēness diennaktij). Var teikt, ka vāja vēja laikā pie Baltijas jūras Latvijas piekrastes novērojamas neregulāras plūdmaiņu diennakts svārstības. Viena pilna plūdmaiņu cikla laikā ūdens masas pa Irbes jūras šaurumu turp un atpakaļ noiet 2 - 4 km. Vidējais caurplūdums šajā jūras šaurumā parasti sasniedz 30 000 - 40 000 m³/s. Kad ieplūst vai izplūst, straume ir 20 - 25 cm/s, caurplūdums sasniedz 100 000 m³/s.
Pulsējot ūdenim pa Irbes jūras šaurumu turp un atpakaļ, Rīgas jūras līcī veidojas noteiktas ūdens cirkulācijas sistēmas, kas regulāri atkārtojas. Līcī veidojas divi lieli, gan ļoti lēni, ūdens masu riņķojumi; viens līča centrālajā daļā, otrs - līča dienviddaļā.
Periodā, kad Irbes jūras šaurumā ienāk ieplūdstraume, Rīgas jūras līča centrālajā daļā attīstās riņķojums, kurā straumes virziens ir kā vējam anticiklonā - pulksteņrādītāja virzienā, bet izplūdstraumes periodā kā ciklonā - pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Anticiklonālās cirkulācijas laikā līcī ūdenslīmenis paaugstinās par 10 - 20 cm, bet ciklonālā perioda riņķojumā ir mazs - 5 - 8 cm/s. Viena perioda laikā ūdens uz vienu un otru pusi pavirzās par 1 - 3 km.
Līča dienviddaļas riņķojumā straumes virziens mainās biežāk nekā centrālajā daļā. Kamēr centrālajā daļā ilgst viens anticiklons vai ciklons, dienviddaļā riņķojums paspējis izdarīt kā anticiklonālo, tā ciklonālo cirkulāciju, t.i., dienviddaļā makroriņķojuma ilgums ir divas reizes īsāks nekā centrālajā daļā.
Vētras laikā uzplūdu vēji pa Irbes šaurumu ievada līcī papildu ūdens masas. Straumes ātrums vidēji stiprā dienvidrietumu vētrā palielinās līdz 60 - 70 cm/s. Kopējais ūdens apjoms, kas ieplūst līcī vienā vētras uzplūdu laikā, ir 7 - 10 km³. Tomēr arī vētras laikā abi mikroriņķojumi līcī saglabājas, tikai straumes ātrums tajos tagad lielāks - ap 15 - 25 cm/s un to viena virziena cirkulācijas ilgums ir atkarīgs no tā, cik ilgi pūš uzplūdu vai atplūdu vējš.
Pie Rīgas, Daugavgrīvā, regulāri (ik dienas) ūdenslīmeņa novērojumi sākti 1872. gadā. Šai periodā maksimālais uzplūdu līmenis +2,14 m tika novērots 1969. gada 2. novembrī, bet atplūdu minimālais līmenis 1,3 m 1959. gada 9. decembrī, tātad līmenis svārstījies 3,44 m robežās.
Vēja un jo sevišķi vētras laikā vairākās līča daļās veidojas arī atsevišķi mazāka izmēra riņķojumi, piemēram, līča pašā dienviddaļā gar Jūrmalu, ielokā starp Daugavgrīvu un Ragaciemu. Arī šinī riņķojumā straume bieži mainās no anticiklonālās uz ciklonālo. Tāpēc gar Jūrmalas pludmali straume gandrīz tikpat reižu plūst no rietumiem uz austrumiem, cik reižu no austrumiem uz rietumiem.
Novērots arī, ka straumes virziens dziļumā ir citāds nekā pie ūdens virsas, dažkārt atšķirība var būt pat par 180°. Tātad dažādās situācijās straumes virziens un ātrums Rīgas jūras līcī ir ļoti dažāds. Maksimālais straumes ātrums stiprā vētrā atsevišķās vietās pārsniedz 1 m/s.