Файл: Смирнов, В. И. Ледовые условия плавания судов в водах Канадско-Аляскинской Арктики.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В 1965/66 г. температура воздуха была близка к средней много­ летней, но температура воды была аномально высокой. В ледовом отношении эту зиму можно отнести к типу легких. В 1970 г. за счет большого теплозапаса вод осенью ледообразование началось на две недели позже средних сроков.

На ледовые условия большое влияние оказывает распределе­ ние барических систем и ветра. Большинство североамериканских циклонов зарождается в провинции Альберта (Канада), где фронты и ложбины, перемещающиеся с Тихого океана, образуют

Рис. 33. Средние месячные температуры воздуха в цен­ тральном части залива Св. Лаврентия в теплую (7), среднюю (2) и суровую (3) зимы.

замкнутые циклоны, обычно наблюдающиеся на восточных скло­ нах Скалистых гор. Генеральный путь циклонов проходит из юж­ ной части провинции Альберта к Великим Озерам, району их мак­ симальной повторяемости.

Циклоны, развивающиеся в Техасе или в долине Огайо, также смещаются в район Великих Озер. Отсюда большинство из них перемещается к востоку-северо-востоку, через долину р. Св. Лав­ рентия, к Ньюфаундленду — другому району их максимальной повторяемости. Эти основные траектории смещения циклонов со­ храняются в течение всей зимы.

Повторяемость циклонов в районе залива и устья р. Св. Лав­ рентия, характеризуемая числом прохождения циклонов через квадрат в 5° по широте и долготе, составляет в среднем в январе 15, в феврале 11 и в марте 12 циклонов.

Вследствие интенсивной циклонической деятельности повторя­ емость антициклонической погоды в заливе невелика. И только когда азорский максимум развит аномально, устанавливается ус­ тойчивая погода с ветрами юго-восточных и восточных направле­

157

ний. В большинстве зим над заливом преобладают северо-запад-

ные и западные ветры (табл. 55).

Таблица 55

Повторяемость (%) ветров различных направлений

вцентральной части залива Св. Лаврентия

взимний период

Месяцы

сз

3

В

ю в

Декабрь . . . .

15

18

10

7

Я н в а р ь ..................

22

25

7

7

Февраль . . . .

16

27

7

7

Март

..................

17

21

13

5

Апрель

. . . .

15

18

10

8

Для западных участков трасс Юі и Юг ветры северо-западных и западных направлений являются неблагоприятными. При этих ветрах пролив Гаспе забивает лед, выносимый из реки. Но для ее устьевого участка северо-западные ветры благоприятны. Они отжимают льды из зоны фарватера к правому берегу и усиливают его вынос в залив.

Северные ветры являются благоприятными для трасс Юг и Сг и неблагоприятными для трассы Q . Восточные ветры благоприятны для трасс Юі и Юг и неблагоприятны для трассы Сг, проходящей непосредственно вблизи о. Антикости. Юго-западные ветры небла­ гоприятны для любой из трасс на участке от мыса Рэй до 62° з. д.

Ледяной покров в заливе состоит из льда, образовавшегося на месте; речного льда, выносимого из реки, и полярного льда, кото­ рый через пролив Белл-Айл поступает из арктических и субаркти­ ческих районов вместе с небольшими айсбергами. Полярные льды выделяются большой толщиной и крупными формами. Чаще всего они встречаются в виде полей или их обломков толщиной в сред­ нем 1,5—2,0 м.

Ледообразование в заливе Св. Лаврентия в среднем начина­ ется во второй половине декабря. В мелководных бухтах в это время начинается установление припая. Тяжелые льды моря Лаб­ радор сплоченностью 8— 10 баллов дрейфуют через пролив БеллАйл и иногда закрывают его. К концу января происходит резкое увеличение сплоченности льда, и к началу февраля весь залив покрывается льдом.

В заливе Св. Лаврентия толщина ‘ровного молодого льда на конец января составляет 15—20 см. Толщина речного льда, посту­ пающего сюда, может достигать 100 см. Наибольшая измеренная толщина льда составила 96 см, что хорошо согласуется с расчет­ ными данными (табл. 56). Скорость нарастания молодого льда может меняться от 0,5 до 3,5 см в сутки. Так, фактическая тол­

щина льда в проливе Гаспе

с

1 по 20

марта 1967 г. увеличилась

|от 25 до 34 см, а с 13 по

18

февраля

1968 г.— от 33 до 51 см.

158


В среднем ровный лед к концу периода нарастания в заливе до­

стигает толщины 35—50 см. Толщина льда, приведенная в табл. 56,

рассчитана по сумме градусо-дней мороза за период

с

1961 по

1970 г.

и относится к концу месяца. Нарастание

молодого льда

обычно

сопровождается частыми

торошениями

и наслоениями.

Ледовитость залива зимой меняется от года к

году.

В

суровые

зимы к концу февраля в среднем

она составляет

91%,

из

них на

зоны молодого льда приходится только 5%, а 80% — на зоны бе­ лого льда. Припай располагается в юго-западной части залива и занимает около 6% общей площади льдов. В конце марта ледо­

витость уменьшается до 64%, из них 60%

составляет

белый

лед

и только 1% — молодой.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 56

 

 

Расчетные толщины льда (см)

Устье р. Св.

 

 

 

Пролив

Кабота

Залив Св. Лаврентия

 

Толщины

XII

XII

(центр)

 

XII

Лаврентия

III

I

II

іи

I

II

ill

I

И

Средняя . . . .

3, 0 16,0

30,0

36,0

12,0 31,0

46,0

52,0

25,0 52,0

72,0

80,0

Наибольшая . .

15,5 27,5

40,0

48,0

24,0 45,0

56,0

62,0

45,0 67,0

80,0

91,0

Наименьшая . .

0

8,0

18,0

21,0

0

18,0

28,0

32,0

6,0 45,0

58,0

66,0

Взимы со средними ледовыми условиями ледовитость залива

кконцу февраля составляет 72%. из них зоны молодых льдов за­ нимают 30%. В марте она уменьшается до 43%,! а количество мо­

лодых льдов до 24%. В теплые зимы лед наблюдается

только

в юго-западной части залива и в проливе Гаспе (1969 г.).

Умень­

шение ледовитости в зимы со средними ледовыми условиями от­ мечается с начала марта, а в годы с тяжелыми ледовыми усло­ виями— в конце марта — начале апреля. Очищение залива про­ исходит как за счет выноса льда в океан, так и -за счет таяния.

В табл. 57 приведены даты очищения от льда залива Св. Лав­ рентия и пролива Белл-Айл [93]. Сопоставление данных, приведен­ ных в таблице и в других источниках, показывает большие рас­ хождения. По средним картам К . Матесона [106] за 1961— 1965 гг., очищение залива происходит с 5 по 21 мая. За эти годы по табл. 57 очищение приходится на 4 апреля. Фактическое очищение

залива в 1962 г. по картам ледовой

авиаразведки отмечено 24 ап­

реля, по данным табл.

57 — 28 марта. По-видимому,

приведенные

в таблице даты

следует считать

 

относящимися к

центральной

(трассовой) зоне залива.

с

наличием ледяного

покрова

Продолжительность

периода

в тяжелые годы

составляет 165

дней, в средние— 120

дней и

в легкие— 100

дней. Полученные

значения хорошо

согласуются

с данными продолжительности холодного периода для тяжелых, средних и легких по ледовым условиям зим. Это подтверждает основную роль гидрометеорологических факторов в процессе об­ разования и разрушения ледяного покрова.

159


 

 

 

 

 

Таблица 57

 

 

Даты очищения от льда

 

 

Годы

 

Залив Св.

Пролив Белл-Айл

 

Лаврентия

1946

 

17

апреля

29 мая

1947

 

26 апреля

15

мая

1948

 

18

апреля

5

июня

1949

 

28 апреля

9 июня

1950

 

16 мая

8 нюня

1951

 

30 апреля

2 мая

1952

 

3 мая

2 июля

1953

 

29 марта

4 мая

1954

 

31

марта

10 июня

1955

 

5

апреля

5 июня

1956

 

4 марта

15

июня

1957

 

2 апреля

15

июля

1958

 

19

марта

18 мая

1959

 

20 апреля

20 июня

1960

 

18

апреля

25 июня

1961

 

10

апреля

10

июня

1962

 

28 марта

27 июня

1963

 

23 марта

23 мая

1964

 

7 апреля

5 июня

1965

 

9

апреля

15

июня

1968

 

10 мая

 

 

Среднее

. . . .

11

апреля

5

июня

Раннее ..................

4

марта

2

мая

Позднее . . . .

16 мая

15

июля

С 1967 по 1970 г. в заливе проводились наблюдения за дрей­ фом льда [92, 94, 95]. Выявлено, что приливная составляющая дрейфа имеет полусуточный характер. Это следует учитывать при длительных сжатиях судов в дрейфующем льду. Дрейф льда и ветер хорошо согласуются между собой как по направлению, так и по скорости.

По данным за 1967 г. [92, 94] скорость дрейфа буя, вморожен­ ного в лед толщиной 25 см, в проливе Гаспе с 1 по 20 марта в среднем составила 0,4 узла. На 65° з. д. у южного берега про­ лива Гаспе с 1 по 2 марта наибольшая скорость дрейфа достигла 0,9 узла. Зимой 1968 г. скорость дрейфа станции на льду в про­

ливе Гаспе с

12 по 22 февраля равнялась

в

среднем

0,8 узла,

а

на отдельных участках в западной

части

пролива превышала

1

узел. Зимой

1970 г. наблюдения за

дрейфом

велись

в районе

о. Магдален. Максимальная скорость дрейфа здесь составила 0,6 узла, а минимальная — 0,05 узла. Генеральное направление дрейфа в заливе близко к восточному и юго-восточному. Поэтому юго-за­ падная его часть часто является как бы мешком, где скаплива­ ются массы льдов, выносимые из р. Св. Лаврентия.

Поступление полярного льда в залив

Св. Лаврентия

связано

с северными и северо-восточными ветрами,

повторяемость

которых

160


вмарте может достигать 50%. При большей повторяемости этих ветров лед доходит до о. Ред-Айленд, занимая площадь 6650 км2, т. е. 3% от площади залива. Проникновение этого льда в залив за сутки составляет около 200 км2. Приливо-отливные течения и ветры других направлений вызывают перераспределение льда. По­ этому вдоль западного побережья о. Ньюфаундленд он дрейфует

ввиде узкой полосы, а на трассовую часть доходят лишь отдель­ ные тяжелые ледяные поля. В отдельные годы при большой по­ вторяемости западных ветров лабрадорский лед может и не дрей­ фовать через пролив Белл-Айл.

Наблюдения за дрейфом льда позволили получить значения ветровых коэффициентов. У сплоченных льдов при северо-запад­ ных и западных ветрах он равен 0,04—0,05, при ветрах восточной четверти — 0,02—0,03.

Типизация ледовых условий и оптимальные трассы плавания судов

Возможности плавания судов различных классов в ледовых ус­ ловиях определяются путем объективной оценки технических ле­

довых

скоростей,

которые

ѴузльІ

 

 

 

 

 

 

они могут развивать. Факта-

 

 

 

 

 

 

 

ческие

данные

 

наблюдений

 

 

 

 

 

 

 

 

за период

1965— 1970 гг. по­

 

 

 

 

 

 

 

 

зволили

 

получить

зависи­

 

 

 

 

 

 

 

 

мость

между

 

технической

 

 

 

 

 

 

 

 

ледовой скоростью для су­

 

 

 

 

 

 

 

 

дов класса УЛ А и УЛ и тол­

 

 

 

 

 

 

 

 

щиной молодого льда спло­

 

 

 

 

 

 

 

 

ченностью

8— 10

баллов

 

 

 

 

 

 

 

 

(рис. 34).

принять

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 узла как предел непрерыв­

 

 

 

 

 

 

 

 

ного поступательного движе­

 

 

 

 

 

 

 

 

ния судна, то из графика вид­

 

 

 

 

 

 

 

 

но, что для судов типа «По-

 

 

 

 

 

 

 

 

венец»

предельная

толщина

 

 

 

 

 

 

 

 

льда составляет 25—30 см, а

 

 

 

 

 

 

 

 

для

дизель-электроходов

 

 

 

 

 

 

 

 

класса

У Л А — 55—60

см.

 

 

 

 

 

 

 

 

Наблюдения В.

И .

Смир­

Рис.

34. Скорость судов

различного

ледо­

нова зимой

1971

 

г.

на

вого

класса в сплоченных молодых

льдах

д/э «Капитан

Бондаренко»

различной

толщины в заливе Св. Лав­

(класс

УЛА)

и

т/х

«Нина

1

 

 

рентия:

 

3

 

Куковерова» (класс УЛ) в

— «Лена»,

«Амгуема»;

2

«ГЭС»;

«Пове-

заливе

Св. Лаврентия под­

 

 

 

твердили

полученную

зави­

 

 

 

нец», «Пионер».

 

 

симость.

Сжатия льда существенно уменьшают скорость судов. В спло­ ченном сжатом льду толщиной 20—30 см при высоте снега 3—

11 Заказ № 608

161


10 см скорость судов класса УЛ А уменьшается на 50% и состав­ ляет 7,5 узла. В ровном заснеженном белом льду толщиной 35— 40 см, сплоченностью 8— 10 баллов скорость судна равна 6—7 уз­ лам. В местах с подсовами и невысокими грядами торосов с за­ стругами (высотой 0,3—0,5 м) скорость уменьшается до 1 узла. Работа судна возможна только ударами.

Для судов класса УЛ при сжатиях в ниласовых и серых сплош­ ных льдах скорость судна уменьшается с 13— 15 до 7—8 узлов. В серых льдах толщиной до 15 см с подсовами и торосами ско­ рость уменьшается до 3—4 узлов. При включении в сплошной се­ рый лед участков белого или серо-белого с подсовами и неболь­ шими торосами судно класса УЛ останавливается и может рабо­

тать только ударами соКтсредней скоростью 1—2 узла.

ПолученныеКт

зависимости позволили определить значения коэф­

фициента трудности

для

судов класса УЛ А за

1962— 1971 гг.

Значения

рассчитывались на середину каждой

декады зимних

месяцев.

значению

Кт

 

I

Каждому

 

соответствует определенная скорость

продвижения судна во льдах, отражающая суммарное сопротив­ ление ледяного покрова этому движению. Предусматривается пол­

ная затрата мощностиКт, силовой установки судна. В

Кткачестве

кри­

терия, определяющего предел эффективного плавания

судов

класса У Л А , взято

равное 3,2.

При значениях

^

3,2

дви­

жение судна У Л А считается малоэффективным [36].

и в

простран­

На рис. 35 показано

изменение

Кт

во времени

 

 

 

 

 

 

стве. По этим данным можно оценить трудность плавания судов на различных участках трассы с января по апрель для зим с тя­ желыми, средними и легкими ледовыми условиями. Небольшой ряд лет наблюдений (6 лет) не позволил построить средние карты распределения Кт Для различных по типу зим. Карты для тяже­ лых, средних и легких зим (рис. 35) построены для конкретных лет. Используя полученные результаты, в зависимости от прогно­ зируемого типа наступающей зимы можно выбрать наиболее бла­ гоприятный вариант пути плавания для любого зимнего месяца.

На рис. 35 четко выявляются периоды (так же как и участки), когда ледовые условия наиболее благоприятны и когда создаются трудности для плавания судов. Для судов класса УЛ А на трассах

Юі и Юг

в суровые зимы период тяжелых условий

плавания

(Кт = 3-^6)

равен 60 дням, а на трассе Сі — 43 дням.

Для судов

типа УЛ этот период несколько больше.

Под действием северо-западных и западных ветров льды на трассах Юі и Юг сплачиваются. На стыках полей происходят сжа­ тия, наслоения льда и образование мощных торосистых нагро­ мождений. Дрейф льда направлен на юго-восток, параллельно по­ бережью п-ова Гасле к о. Магдален. При таком дрейфе движение судов по вариантам трасс Сі и Сг более благоприятно, чем на

других участках трассы.

Кт =

 

Общая протяженность участков трассы с наиболее сложными

ледовыми условиями, характеризуемая значениями

 

3,0—6,0

162