Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гипотетическое взаимодействие двух льдин, в результате чего образуется гребень давления - линейная нагромождение фрагментов морского льда.
Полевой пример нагнетательного гребня. На этой фотографии показан только парус. Киль сложнее документировать.
Хотя ледяные гребни сильно различаются по форме (которая также меняется со временем), эта диаграмма показывает, как часто идеализируется дрейфующий гребень. [1] [2]
гребень давления на Северном полюсе, экспедиция [Университета Гиссена], 17 апреля 1990 г.
Гребень давления в антарктическом льду возле базы Скотт с линзовидными облаками в небе.

В ледяном покрове возникает гребень давления в результате режима напряжений, установленного в плоскости льда. В пределах морского льда гребни давления возникают в результате взаимодействия льдин [примечание 1], когда они сталкиваются друг с другом. [3] [4] [5] [6] Течения и ветры являются основными движущими силами, но последние особенно эффективны, когда они имеют преобладающее направление. [7] Напорные гребни состоят из угловатых ледяных глыб разного размера, которые накапливаются на льдинах. Часть гребня, которая находится над поверхностью воды, называется парусом ; что под ним как киль . [заметка 2]Гряды давления являются наиболее толстыми слоями морского льда и составляют около половины от общего объема морского льда. [2] Stamukhi - это гребни давления, которые заземлены и возникают в результате взаимодействия между припайным льдом и дрейфующим паковым льдом. [8] [9]

Внутренняя структура [ править ]

Блоки, образующие гребни давления, в основном образованы более тонкой льдиной, участвующей во взаимодействии, но они также могут включать в себя части другой льдины, если она не слишком толстая. [6] Летом хребет может подвергаться значительному выветриванию, что превращает его в ровный холм. При этом лед теряет соленость (в результате осушения рассола ). Это называется старым гребнем . [3] [4] объединен гребень одна база которого подверглось полное замерзание. [3] [4] Термин « консолидированный слой» используется для обозначения промерзания щебня чуть ниже уровня воды. [7] СуществованиеУкрепленный слой зависит от температуры воздуха - в этом слое вода между отдельными блоками замерзает, что приводит к уменьшению пористости и увеличению механической прочности. Глубина киля ледяной гряды намного превышает высоту его паруса - обычно примерно в четыре раза. Киль также в 2-3 раза шире паруса. [10]

Толщина [ править ]

Парус одного из самых больших за всю историю наблюдавшихся гребней имел высоту 12 метров (39 футов) над поверхностью воды и глубину киля 45 метров (148 футов). [6] Сообщается, что общая толщина многолетнего гребня составляет 40 метров (130 футов). [11] В среднем, общая толщина колеблется от 5 метров (16 футов) до 30 метров (98 футов), [2] при средней высоте паруса, которая остается ниже 2 метров (6,6 футов). [7]

Методы характеризации [ править ]

Физическая характеристика гребней давления может быть выполнена с использованием следующих методов: [7]

  • Механическое бурение, при котором шнеки, предназначенные для льда, проходят через гребень, а керн извлекается для анализа.
  • Геодезия, при которой для определения геометрии паруса используется уровень, теодолит или дифференциальная система GPS .
  • Термическое бурение - бурение с плавлением льда.
  • Осмотр ледяного полога аквалангистами .
  • Гидролокаторы, направленные вверх .
  • Серия термисторов для отслеживания изменений температуры.
  • Электромагнитная индукция от поверхности льда или от самолета.

Интерес к гребням давления [ править ]

С точки зрения морской инженерии и военно-морского флота, существуют три причины, по которым хребты давления являются предметом исследования. [2] Во-первых, потому, что с этими особенностями связаны самые высокие нагрузки, прилагаемые дрейфующим льдом к морским сооружениям, работающим в холодных океанах. Во-вторых, когда гребни давления дрейфуют на более мелкие участки, их киль может соприкасаться с морским дном, тем самым представляя риск для подводных трубопроводов (см . Ледяное пропахивание морского дна ) и других сооружений морского дна. В-третьих, они существенно влияют на навигацию. В Арктике гребенчатый лед составляет около 40% от общей массы морского льда. [10]

См. Также [ править ]

  • Дрейфующий лед
  • Сплав на пальцах
  • Айсберг
  • Ледяной вулкан
  • Морское геотехническое проектирование
  • Морской лед
  • Продолбление морского дна льдом
  • Стамуха
  • Подводный трубопровод

Заметки [ править ]

  1. ^ Льдина любая отдельная часть морского льда большечем 20 метров (66 футов).
  2. ^ Эти условия также применимы к любым плавучим ледяным объектам, таким как айсберги .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Timco, GW & Burden, RP (1997). Анализ формы морских ледяных гряд. Наука и технологии холодных регионов, 25, стр. 65-77.
  2. ^ а б в г Леппяранта, М. (2005). Дрейф морского льда. Springer-Verlag, Нью-Йорк, 266 стр.
  3. ^ a b c http://nsidc.org/cryosphere/seaice/index.html Архивировано 28 октября 2012 г. на Wayback Machine .
  4. ^ a b c "Erreur HTTP 404 - не проблема" . Архивировано 21 октября 2012 года . Проверено 20 ноября 2012 .
  5. ^ http://www.aari.nw.ru/gdsidb/XML/volume1.php?lang1=0&lang2=1&arrange=1 Архивировано 3 декабря 2013 г. на Wayback Machine .
  6. ^ a b c Недели, WF (2010) На морском льду . University of Alaska Press, Фэрбенкс, 664 стр.
  7. ^ а б в г Струб-Клейн, Л. и Судом, Д. (2012). Комплексный анализ морфологии однолетних морских хребтов. Наука и технологии холодных регионов, 82, стр. 94-109.
  8. ^ Барнса, PW, Д., Макдауэлл & Раймница, Е. (1978). Характеристики ледового пропахивания: их изменяющиеся модели с 1975 по 1977 год, море Бофорта, Аляска. Министерство внутренних дел США, Отчет геологической службы, открытый файл 78-730, Менло-Парк, США, 42 стр.
  9. ^ Огородов, SA & Архипов, В. В. (2010) Каспийское Морское дно размывающего на бугристых льдин. Доклады наук о Земле, 432, 1, с. 703-707.
  10. ^ a b Wadhams, P. (2000). Лед в океане. Издательство Gordon and Breach Science Publ., Лондон, 351 стр.
  11. Перейти ↑ Johnston, M., Masterson, D. & Wright, B. (2009). Многолетняя толщина льда: известное и неизвестное. Труды 20-й Международной конференции по портовой и океанической инженерии в арктических условиях (POAC), Лулео, Швеция.