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
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