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 ]
Викискладе есть медиафайлы по теме Давление на гребне (лед) . |
- Дрейфующий лед
- Сплав на пальцах
- Айсберг
- Ледяной вулкан
- Морское геотехническое проектирование
- Морской лед
- Продолбление морского дна льдом
- Стамуха
- Подводный трубопровод
Заметки [ править ]
- ^ Льдина любая отдельная часть морского льда большечем 20 метров (66 футов).
- ^ Эти условия также применимы к любым плавучим ледяным объектам, таким как айсберги .
Ссылки [ править ]
- ^ Timco, GW & Burden, RP (1997). Анализ формы морских ледяных гряд. Наука и технологии холодных регионов, 25, стр. 65-77.
- ^ а б в г Леппяранта, М. (2005). Дрейф морского льда. Springer-Verlag, Нью-Йорк, 266 стр.
- ^ a b c http://nsidc.org/cryosphere/seaice/index.html Архивировано 28 октября 2012 г. на Wayback Machine .
- ^ a b c "Erreur HTTP 404 - не проблема" . Архивировано 21 октября 2012 года . Проверено 20 ноября 2012 .
- ^ http://www.aari.nw.ru/gdsidb/XML/volume1.php?lang1=0&lang2=1&arrange=1 Архивировано 3 декабря 2013 г. на Wayback Machine .
- ^ a b c Недели, WF (2010) На морском льду . University of Alaska Press, Фэрбенкс, 664 стр.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Огородов, SA & Архипов, В. В. (2010) Каспийское Морское дно размывающего на бугристых льдин. Доклады наук о Земле, 432, 1, с. 703-707.
- ^ a b Wadhams, P. (2000). Лед в океане. Издательство Gordon and Breach Science Publ., Лондон, 351 стр.
- 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.