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: 58

Скачиваний: 0

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

а отношение экстремальных толщинльда 1,3— 1,5. Таким образом, у «ровного» льда к началу его «обсыхания» неравномерность распределения толщин в соответствии с данными табл. 13 достиг­ нет 2-—3 баллов, а после появления большого количества проталин и промоин — 5 баллов. В периоды «обсыхания» льда и далее, до достижения им разрушенности 5 баллов, неравномерность распре­ деления толщины увеличивается еще на 2—3 балла, в среднем на 1,0— 1,5 балла в каждый из этих двух периодов. Так как при ис­ ходном состоянии (до начала таяния) наблюдается определенная неравномерность распределения толщин, то дальнейшее ее увели­ чение до 5 баллов происходит соответственно в каждый из перио­ дов в среднем на 50, 25 и 25% от разницы между значениями максимальной (5 баллов) неравномерности и исходной.

К началу таяния наибольшая неравномерность распределения толщины льда в Западном районе наблюдается на участке мыс

Барроу—о. Хершел, в

Центральном районе — в

северо-западных

проливах, в западных

частях проливов Парри

и Мак-Клинток,

в Восточном районе — в северных проливах.

 

Физико-механические свойства льда в морях зарубежной Арк­ тики стали изучаться с начала 50-х годов [29, 57, 65, 136]. Для по­ лучения представления об изменчивости предела прочности при изгибе однолетнего и молодого льда, являющейся одной из харак­ теристик сопротивляемости льда движению судов, по ряду станций вычислены значения этого параметра (табл. 15). Расчет предела прочности производился по данным о среднемесячной температуре воздуха с учетом заснеженности льда на основании полученной нами зависимости [40].

О надежности полученных результатов можно судить по удов­ летворительному совпадению расчетных и фактических пределов прочности при изгибе. Так, в мае 1969 г. в районе поселка Кларенс (в 70 милях к северо-западу от Нома) при испытаниях ИЗ «кла­ виш» и «мостов» толщиной of 15 до 155 см при температуре льда

— 1,6 ч-0°

предел прочности при

изгибе изменялся от 1 до 8 кг/см2,

а в среднем был равен 3 кг/см2

[130]. По расчетным данным, в мае

в заливе

Коцебу (севернее места испытаний) среднемноголетний

предел прочности при изгибе составил 4 кг/см2. Такие примеры можно привести и для других пунктов, расположенных, в частности,

вВосточном районе [40, 136].

ВЗападном районе уменьшение предела прочности однолет­

него и молодого льда при изгибе направлено от мыса Барроу к востоку и, особенно, к западу, где разница в значениях дости­ гает в среднем 2—3 кг/см2. В Центральном районе, начиная с апре­ ля, увеличение предела прочности при изгибе распространяется с юга на север. Разница в значениях в южных и северо-западных проливах в среднем составляет 2—4 кг/см2. Но уже в декабре зна­ чения пределов прочности выравниваются. В Восточном районе максимальные значения предела прочности льда при изгибе от­ мечаются в северных проливах, а в море Баффина — у льда, рас­ полагающегося у западного берега (в среднем в апреле и декабре

48


Таблица 15

Среднемноголетние среднемесячные расчетные значения предела прочности льда при изгибе (кг/см2)

Районы

Станции

I

 

Однолетний лед

и

іи

IV

>

 

 

 

 

 

 

>

ІІЛ-ІІІЛ

Молодой лед

X XI XII

Западный

мыс Барроу . . .

13,3

13,9

13,6

11,0

6,5

< 4 ,0

7,7

11,0

12,3

 

о. Бартер . . . .

13,2

13,8

13,6

11,2

6,0

< 4 ,0

7,2

10,8

12,5

 

К о ц е б у ..................

11,3

12,0

10,5

8,0

4,0

< 4 ,0

5,8

9,0

11,3

Централь-

Изаксен . . . .

14,1

14,1

14,1

13,1

8,5

< 4 ,0

11,0

13,6

14,0

ный

Моулд-Бей . . .

14,1

14,1

14,0

12,6

8,0

< 4 ,0

10,7

13,4

14,0

 

Резолыот-Бей . .

14,1

14,1

14,0

12,5

8,0

< 4 ,0

9,6

13,0

14,0

 

Арктик-Бей . . .

14,1

14,1

13,7

11,5

6,8

< 4 ,0

7,9

12,3

13,9

 

Сакс-Харбор . .

13,9

13,9

13,6

11,2

6,8

< 4 ,0

8,5

12,3

13,6

 

Коппермайн . . .

13,8

13,9

13,4

10,5

6,0

< 4 ,0

6,6

11.4

13,4

Восточный

Алерт

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

14,1

14,1

14,0

12,9

8,5

< 4 ,0

11,3

13,3

14,0

 

Туле .......................

13,5

13,7

13,4

10,7

6,0

< 4 ,0

7,6

10,6

12,9

 

Клайд

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

13,9

14,0

13,5

10,7

6,5

< 4 ,0

6,2

10,9

13,5

 

о. Резолюціи . .

10,8

12,0

9,3

 

4,8

 

5,2

6,8

 

 

Упернавик . . .

11,4

11.4

9,1

5,0

< 4 ,0

7,2

9,7

Восточно-

Нор

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

13,9

14,0

14,0

12,8

8,0

< 4 ,0

11.4

13,4

13,8

Гренланд­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ский

они больше на 4 кг/см2, чем у льда, дрейфующего вдоль восточ­ ного берега). В Восточно-Гренландском районе увеличение преде­ лов прочности льда при изгибе происходит с юга на север.

Наибольшие межгодовые различия значений предела прочности однолетнего и молодого льда при изгибе отмечены на участках, где более заметно влияние на таяние других причин, кроме темпе­ ратуры воздуха и заснеженности. В частности, в районе залива Коцебу (табл. 16) наибольшие изменения предела прочности при изгибе обусловливаются, по-видимому, еще и различиями в тепло­ вом действии беринговоморских вод.

В течение года наиболее стабильны пределы прочности при из­ гибе в июне—сентябре и наиболее изменчивы в декабре, когда раз­ ность значений достигает 5—6 кг/см2.

Большое влияние на прочность льда оказывает содержащееся в нем количество рассола. По данным Е. Л . Льюиса [104], рассол находится в ячейках, ориентированных под прямым углом к опти­ ческой оси кристаллов. Последняя в верхнем 10-сантиметровом слое морского льда меняет ориентировку от вертикальной до го­ ризонтальной, а ниже остается близкой к горизонтальной. По данным ряда исследований [29, 37, 40, 65 и др.], количество рассола является функцией солености и температуры льда. При4

4 Заказ № 608

49


постоянной солености количество рассола увеличивается по мере таяния льда, уменьшая его прочность.

Таблица 16

Наибольшие и наименьшие значения пределов прочности льда при изгибе (кг/см2)

Месяцы

о

а

 

S

 

о<=;

 

о

Коцебу

!

1

Мыс Барроу

 

Остров

 

 

Холме«

 

 

 

Бартер

 

 

Айленд

наименьшие

ряд лет на-

1блюдений

наибольшие

наименьшие

блюденийряд лет на­

наибольшие

наименьшие

блюденийряд лет на­

наибольшие

наименьшие 111рядблюденийлет на-

Я н в а р ь ...................

 

13,5

8,5

іб

14,0

11,0

15

13,9

п , о

15

14,1

13,3

13

...................Февраль

 

13,9

9,2

іб

14,1

12,3

15

14,0

12,3

15

14,1

13,6

13

М а р т ........................

 

13,0

8 ,2

10,9

15

12,6

15

12,8

13

 

 

 

іб

 

 

 

 

 

 

1312

Апрель ...................

 

10,3

5,9

іб

12,8

9,2

15

12,8

9,1

15

12,64,0

4,08 ,2

Июль август . .

5,7

< 4 ,0

5,1

15

4,9

15

Май—июнь

. .

іб

7,2

 

7,9

8,4

4,8

13

Октябрь . .. . .

< 4 ,0

< 4 ,0

4,0

4,0

15

4,0

4,0

15

8, 9

5, 6

13

 

7, 2

4, 2

іб

9, 0

6, 3

15

8, 7

5, 7

15

Ноябрь ...................

 

12,1

6,5

іб

12,9

8,0

15

13,1

9,0

15

12,6

9,7

13

Декабрь

 

 

іб

14,0

15

14,0

8,4

14

8,9

13

 

13,7

8 ,0

іб

8 ,0

13,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распределение льда в навигационный период

О количестве льда в различных районах можно судить по их ледовитости. Данные о деловитости восточной части Чукотского моря, морей Бофорта и Баффина, а также пролива Дэвиса полу­ чены путем планиметрирования площадей, занятых льдами спло­

ченностью 1— 10

баллов. Эти сведения нанесены на бланковые

карты масштаба

1 : 10 000 000 в основном по материалам ледовых

отчетов [120]. Значения ледовитости отнесены к середине каждого месяца (табл. 17, 18).

В восточной части Чукотского моря отношение площади чистой воды ко всей площади в середине июля в среднем составляет 1 :3,

всередине августа — 1 : 2 и в середине сентября — 2:3. В море Бо­ форта это отношение соответственно равно 1:10, 1 :5 и 1:4. Даже за сравнительно небольшой ряд лет наблюдений амплитуда меж­ годовых изменений ледовитости в восточной части Чукотского моря

всреднем составляет 60%, а в море Бофорта — около 50%. Это свидетельствует о значительных межгодовых изменениях количе­ ства льда в Западном районе и о необходимости прогнозирования ледовитости этого района в июле—октябре, в частности, для нави­ гационных целей.

Вморе Баффина (см. табл. 18) уже к середине августа пло­ щадь чистой воды занимает почти 3U моря, а в проливе Дэвиса —

почти 9/іо.

Межгодовая изменчивость ледовитости в море Баффина прояв­ ляется заметнее всего в июле и августе, ее амплитуда составляет соответственно 65 и 75%. В проливе Дэвиса межгодовая изменчи-

50



вость ледовитости невелика, наибольшая ее амплитуда отмечается в июле (31%). В море Баффина от июня до сентября происходит уменьшение ледовитости. При этом в июне только Vs поверхности моря свободна от льда. В проливе Дэвиса в июне чистая вода за­

нимает около 2/з всей площади пролива.

Таблица 17

Ледовитость (%) восточной части Чукотского моря и моря Бофорта

 

 

 

Восточная часть Чукотского

 

Море Бофорта

 

Годы

 

VII

моря (279 820 км2)

X

VII

(541 820 км2)

 

 

VIII

IX

VIII

IX

X

1955

 

59

64

61

72

87

84

83

100

1956

 

73

60

46

74

97

93

76

100

1957

 

44

33

33

46

100

92

89

100

1958

 

46

31

3

27

65

60

46

50

1959

 

64

60

58

100

93

77

78

100

1960

 

1961

 

53

48

5

91

77

51

100

1962

 

60

---

85

1963

 

75

47

0

100

63

6 4

1964

 

77

60

3 4

28

100

97

94

100

1965

 

90

91

1966

 

71

35

24

4 4

93

88

100

1967

 

73

59

41

21

99

94

100

100

1968

 

56

12

4

83

47

53

60

1969

 

46

66

49

100

100

90

80

100

1970

 

57

54

49

100

84

67

Средняя

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

64

48

33

61

90

80

77

91

Наибольшая

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

90

64

61

100

100

97

100

100

Наименьшая

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

44

12

0

21

63

47

46

50

Амплитуда .......................

к 46

52

61

7 9

37

50

5 4

50

Количество

лет

наблю-

14

13

14

10

14

13

13

10

дений

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

Площадь, занятая льдами сплоченностью 1— 10 баллов (табл. 19) в августе—сентябре в Западном районе уменьшается более чем в 2 раза по сравнению с зимними месяцами, когда ледо­ витость близка к 100%; в Центральном районе ледовитость убы­ вает почти на lU, в Восточном — снижается почти до нуля, а в Во­ сточно-Гренландском— более чем в 3 раза. Таким образом, ледо­ витость наиболее стабильна в течение всего года в Центральном районе, а наиболее изменчива от зимы к лету в Восточном.

По данным, взятым в основном из ледовых отчетов [120], про­ ведены изолинии вероятности встречи со льдом в Западном и Во­ сточном районах (рис. 14). Среднемноголетняя кромка льда (по­ ложение которой оценивается нами как 50% вероятности встречи со льдом) в Западном районе в июне вплотную подходит к берегу, в июле на краевых участках смещается на север, а на участке мыс Барроу—о. Бартер находится в непосредственной близости

51