Już we wczesnej epoce żelaza, w VI i V wieku p.n.e. przybrzeżną strefę Zatoki Gdańskiej w rejonie Sopotu zamieszkiwała ludność prasłowiańska kultury wschodniopomorskiej. Z tego okresu pochodzą znalezione tu groby skrzynkowe z urnami twarzowymi. We wczesnym średniowieczu (VIII-X wiek) na najdalej wysuniętym ku wschodowi cyplu górnego tarasu powstała osada słowiańska, po której zostało do dziś dość dobrze zachowane grodzisko.
Atrakcyjne położenie zadecydowało, że już od połowy XVI wieku bogaci Gdańszczanie zakładali tu letnie rezydencje, w których gościli m. in. królowie polscy: Jan Kazimierz i Stanisław Leszczyński. W XVIII wieku Sopot przeszedł w ręce bogatych magnatów i szlachty (Karger 1994). Jako początek działalności uzdrowiskowej przyjmuje się lato 1823 roku, kiedy to J.J. Haffner oddał do użytku pierwszy dom kąpielowy, wykorzystujący wodę morską do zimnych i ciepłych kąpieli. Od tego czasu wody Zatoki
Gdańskiej w sąsiedztwie sopockiego brzegu służą w pierwszym rzędzie morskim kąpielom oraz uprawianiu zabaw i sportów wodnych (Błaszczak 2002).
Jeszcze do lat sześćdziesiątych XX wieku, kiedy nie notowano drastycznych zmian w ekosystemie Zatoki Gdańskiej, miejscowa ludność w dużej mierze trudniła się rybactwem. Pomimo, że w ostatnim czterdziestoleciu ilość ryb w tym akwenie znacznie zmalała, rybołówstwo w Sopocie jest źródłem utrzymania dla kilkunastu rodzin skupionych wokół rybackiej przystani w Karlikowie.
Średnia roczna temperatura powietrza w Sopocie wynosi +7,8 °C (średnia dla lipca + 17,7 °C, a dla lutego -1,2 °C). Przyjmuje się, że średnia liczba dni pogodnych w roku, z zachmurzeniem nie przekraczającym 50 % w godzinach popołudniowych, jest równa 137,8, natomiast średnia liczba dni pochmurnych, z zachmurzeniem przekraczającym 80 %, wynosi 173,4; przy czym większość dni pochmurnych przypada na okres jesienno- zimowy. Roczna suma opadów wynosi 577 mm, a liczba dni z opadem deszczu lub śniegu równa się 147.
W ciągu całego roku przeważają opady o małym natężeniu. Deszcze ulewne (powyżej 10 mm) zdarzają się średnio 14 razy w roku. Średnia roczna prędkość wiatru na obszarze miasta Sopot wynosi 4,9 m-s-1, a w miesiącach letnich spada do 4,3 m-s-1. Średnio w ciągu roku zdarza się 29 dni bezwietrznych. Wiatry sztormowe, o prędkościach przekraczających 20 m-s-1 (8° w skali Beauforta) wieją średnio 15 dni w roku – przeważnie jesienią i wczesną wiosną.
Dno morskie w przybrzeżnej strefie Zatoki Gdańskiej na całym przylegającym do miasta obszarze jest piaszczyste i opada łagodnie ku wschodowi. W odległości 150 m od brzegu głębokość dna osiąga 2-3 m. Przybrzeżne wody zatokowe charakteryzuj ą się zasoleniem wahającym się od 4,5 do 8,8 psu. Średnie temperatury wód kształtują się następująco: średnia roczna +9,0 °C, średnia dla czerwca +14,8 °C, dla lipca +18,2 °C; dla sierpnia +18,6 °C, dla września +16,0 °C, dla lutego +0,9 °C. Najwyższe temperatury wody w kąpielisku morskim Sopot odnotowuje się w lipcu i sierpniu – maksymalnie +24 °C, a najniższe w lutym – do -0,9°C.
Pokrywa lodowa pojawia się w rejonie Sopotu w odstępach kilkuletnich, tylko podczas surowych zim, i sięga zazwyczaj na odległość kilkuset metrów od brzegu. Zjawiska lodowe na sopockim wybrzeżu występuj ą zwykle od połowy stycznia do marca. Średnia roczna wysokość morskiej fali przy głowicy molo w Sopocie jest równa 19 cm. Najwyższe fale sztormowe powstają przy wietrze wschodnim i mogą osiągać maksymalnie 1,8 m. Od wiatrów zachodnich Sopot jest osłonięty stromą krawędzią pojeziernej wysoczyzny, a od fal sztormowych napędzanych przez wiatry północne – Mierzeją Helską (Sperski 2000).
Zanieczyszczenie morza stanowi największy problem ekologiczny Sopotu. Pierwsze symptomy silnej degradacji wód w strefie przybrzeżnej, spowodowanej głównie niewłaściwą gospodarką ściekami komunalnymi i portowymi, pojawiły się na początku lat siedemdziesiątych XX wieku. Za główne źródła zanieczyszczeń uznano wówczas Wisłę, miasta portowe Gdynię i Gdańsk oraz potoki uchodzące do zatoki w rejonie miasta. Potoki mające ujścia w strefie przybrzeżnej często były silnie zanieczyszczone ściekami kanalizacyjnymi i burzowymi (Karger 1994).
Jeszcze w 1991 do kąpieli w granicach administracyjnych miasta Sopot nadawał się tylko 300 metrowy odcinek plaży, w 1992 udostępniono większą część sopockich plaż, a obecnie jedynie dwa odcinki o długości 50 m po obu stronach molo i Przystani Rybackiej są wyłączone z kąpieli. Do poprawy sytuacji ekologicznej w wodach przybrzeżnych przyczyniły się między innymi kroki podjęte przez władze miejskie Sopotu.
W ramach proekologicznej polityki miasta wykonuje się liczne inwestycje i remonty m.in.: rewitalizacje stawów, uporządkowanie odwodnienia, remonty kanalizacji deszczowej i wodno-kanalizacyjnej, wymianę przyłączy ołowianych oraz lokalizuje się na bieżąco podłączenia sieci kanalizacji deszczowej do sanitarnej. Obecnie, na terenie miasta praktycznie wszystkie obiekty podłączone są do miejskiej sieci kanalizacji sanitarnej (Błaszczak 2002).
Na podstawie wyników analiz chemicznych wody przeprowadzonych w 1999 roku w ramach monitoringu regionalnego w rejonie Zatoki Gdańskiej wody zatokowe określono jako dobrze natlenione i charakteryzujące się niską zawartością związków azotowych oraz umiarkowaną substancji organicznych i związków fosforu, jak również dość dobrym stanem sanitarnym (tab. 3.1).
Tabela 3.1. Zakres wartości wybranych parametrów wody w przybrzeżnej strefie Zatoki Gdańskiej w rejonie Sopotu w latach 1999-2002 (dane niepublikowane IMMiT, WSSE, WIOŚ UM Sopot i dane własne).
| Badany parametr | rok 1999 | rok 2000 | rok 2001 | rok 2002 |
| tlen rozpuszczony [mgO2-dm’3] | 8,68 – 12,37 | 7,10 – 16,57 | 6,68 – 19,16 | 6,96 – 16,85 |
| NH4+ [pmol-dm’3] | 0,06 – 0,31 | 0,04 – 0,89 | 0,00 – 0,17 | 0,04 – 0,17 |
| NO2„[pmol-dm’3] | 0,15 – 1,14 | 0,00 – 0,33 | 0,00 – 0,26 | 0,00 – 0,09 |
| NO3„[pmol-dm’3] | 1,27 – 6,22 | 4,74 – 7,79 | 0,00 – 7,00 | 0,82 – 4,09 |
| PO4„[pmol-dm’3] | 0,56 – 3,45 | 0,08 – 1,48 | 0,06 – 1,96 | 0,14 – 0,62 |
| NPL coli | 5 – 2300 | 5 – 2300 | 230 – 6200 | 230 – 950 |
O niezadowalającej jakości decydowały przede wszystkim stężenia zawiesiny ogólnej kwalifikujące badane wody do III klasy. Wprawdzie udział wyników w tej klasie czystości wynosił 34-40 %, to jednak większość z nich, w niewielkim stopniu przekraczała granicę dopuszczalną dla II klasy. Związki azotu kwalifikowały wody zatoki w każdym punkcie do I klasy czystości. Ze względu na wzrost ogólnej zawartości fosforu wody w Sopocie odpowiadały III klasie, o czym zadecydowało 23 % wyników. Stężenia metali we wszystkich punktach kontrolnych odpowiadały I klasie czystości, a ich wartości maksymalne były znacznie niższe od jej granicy dopuszczalnej.
Badania przeprowadzone w pierwszej połowie roku nie wykazały obecności substancji ropopochodnych w żadnym z punktów. Stan sanitarny wód określono jako bardzo dobry. Jedynie w rejonie molo zanieczyszczenie bakteryjne odpowiadało II klasie czystości, o czym świadczyło zaledwie 11 % oznaczeń. O niezadowalającej jakości hydrobiologicznej wód decydował jedynie okresowy wzrost zawartości chlorofilu a. Jego stężenie wahało się od 0,9 pg-dm-3 do 64,5 pg-dm-3. Przewagę stanowiły wyniki odpowiadające I i II klasie czystości, przy czym ich udział w I klasie wynosił około 70 %. W lutym, marcu i maju plankton we wszystkich punktach badawczych składał się głównie z okrzemek, które stanowiły od 98,0 do 99,9 % oznaczonych organizmów. W pozostałych miesiącach oprócz okrzemek licznie występowały pierwotniaki i zielenice, w zależności od punktu i okresu badań.
W marcu i maju, w rejonie molo odnotowano masowy rozwój okrzemki Sceletonema costatum (Greville) Cleve, której liczebność dochodziła do 16 mln kom.T1 stanowiąc od 96 do 99 % ogólnej obfitości fitoplanktonu. Masowy rozwój S. costatum był przyczyną wzrostu stężenia chlorofilu a do ilości pozaklasowych. Stanowiło o tym zaledwie 10-11 % wszystkich oznaczeń, przesądzając jednak w wiosennym okresie 1999 o pozaklasowej jakości wód przy molo w Sopocie (Walkowiak 2000).
Ponadto, w latach 1999-2002 przybrzeżne wody zatokowe badane były przez Instytut Medycyny Morskiej i Tropikalnej w Gdyni oraz Wojewódzką Stację Sanitarno- Epidemiologiczną pod kątem określenia ich przydatności do kąpieli i rekreacji (tab. 3.1). Wprowadzenie nowych wskaźników oceny jakości wody przy równoczesnym zaostrzeniu kryteriów oceny (z 75 % wyników oznaczania NPL coli typu kałowego do 80 %, oraz 95 % w przypadku pozostałych wskaźników) i wprowadzenie drastycznie niskich wartości dopuszczalnych niektórych wskaźników w związku z nowym Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 4 września 2000 r. (Dz. U. Nr 82 poz. 937, zał. 7) spowodowały, że próg przydatności wód dla kąpieli został mocno podwyższony. Wprowadzenie nowych zasad uniemożliwiło przeprowadzenie porównań z danymi z lat ubiegłych, jednakże wyniki bakteriologicznego i fizyko-chemicznego badania morskich wód przybrzeżnych w roku 2001 wskazywały na:
- niski, a miejscami bardzo niski poziom zanieczyszczenia bakteriami coli i coli typu kałowego,
- okresowo budzący zastrzeżenia poziom zanieczyszczenia paciorkowcami kałowymi,
- brak zagrożenia zanieczyszczenia przez pałeczki Salmonella,
- ogólnie wysoki stopień czystości badanych prób w odniesieniu do parametrów fizykochemicznych.
Raport Wydziału Inżynierii Środowiska Urzędu Miasta Sopotu (Błaszczak 2002) podaje, iż wody przybrzeżne są najczystsze na odcinku linii brzegowej od granicy z Gdynią do Grand Hotelu (rejon ten obejmuje ujścia Potoku Swelinia, Grodowego i Babidolskiego), nieco bardziej zanieczyszczone na odcinku od Łazienek Południowych do granicy z Gdańskiem (rejon ten obejmuje uj ście Potoku Haffnera), a stosunkowo wysokim poziomem zanieczyszczenia charakteryzuj ą się wody w bezpośrednim sąsiedztwie molo.
W latach 1999-2001 plaża w Sopocie była otwarta na całej długości, z wyjątkiem 50 m odcinków po obu stronach molo i przy Przystani Rybackiej. Ponadto w lipcu 2001 roku bardzo obfity zakwit sinic spowodował zamknięcie plaży na okres tygodnia. Obecnie czystość wód w sopockim kąpielisku utrzymuje się w tzw. drugiej klasie, tj. klasie wód nadających się do kąpieli ze względów higienicznych (informacja ustna WSSE).