doi:
УДК: 532.3:551.326.1

ВЕТРОВОЙ ДРЕЙФ И РАЗРУШЕНИЕ ЛЕДОВОГО ПОЛЯ

Гончаров В. К.
Язык статьи: русский
Ссылка для цитирования: Гончаров В.К. Ветровой дрейф и разрушение ледового поля // Труды СПбГМТУ. –2022. –№4. – С. 14–26.

Аннотация

Статья содержит аналитическую модель дрейфа ледового поля под действием ветра и течения, скорость и направление которых могут меняться во времени. Модель учитывает массу ледового поля, присоединенную массу морской воды и воздействия ветра и течения на ледовое поле в виде трения на его верхней и нижней поверхности и лобового сопротивления на переднем и заднем торцах. Результаты моделирования ветрового дрейфа отдельного ледового поля показали, что скорость дрейфа значительно превышает известные величины скорости дрейфа сплошного ледового покрова, измеренные в Арктике, и скорость поверхностного ветрового дрейфового течения. Дрейфующее ледовое поле обладает кинетической энергией, которая может выделиться при столкновении с неподвижным препятствием и реализоваться в хрупком разрушении части ледового поля. Объем образовавшихся обломков льда оценен путем сравнения удельной энергии разрушения морского льда и кинетической энергии дрейфующего ледового поля. Статья содержит результаты оценки возможного объема обломков льда, образовавшегося вследствие столкновения с препятствием в зависимости от размеров ледового поля и скорости ветра. Созданная модель и результаты компьютерного моделирования могут быть использованы для оценки размеров нагромождений льда на стационарных платформах и терминалах в морях Арктики. Ключевые слова: морской лед, дрейф, ветер, течение, кинетическая энергия, нагромождение,разрушение

Список литературы

1. Sayed M., Frederking R., Barker, A. 2000. Numerical simulation of pack ice forces on structures: a Parametric Study. Proceedings of the 10th International Offshore and Polar Engineering Conference (ISOPE). Vol.1, pp. 656-662.
2. Barker A., Timco G., Sayed M. 2001. Three-dimensional numerical simulation of ice pile-up evolution along shorelines. Proceedings Canadian Coastal Conference. pp 167–180.
3. Karulin E.B., Karulina M.M., Blagovidov L.B. Ice model tests of caisson platform in shallow water. Journal of Offshore and Polar Engineering. Vol. 17, No 4, December 2007, pp. 270–275.
4. Marchenko A. 2010. Modelling of ice piling up near offshore structures. Proceedings of the 20th IAHR International Symposium on Ice. 14 p.
5. Доронин Ю.П., Хейсин Е. Д 1975. Морской лед. Л.: Гидрометеоиздат. 320 с.
6. Leppäranta M. 2011. The drift of Sea Ice. Springer-Berlin, Heidelberg. 350 p.
7. Herman A. 2011. Molecular-dynamics simulation of clustering process in sea-ice floes. Physical Review E. 84. 056104. 11 p.
8. Koji H., Toshiya V., Takuya H., Yoshio M., Hiroshi S. 1991. Wind force acting on floating ice floes and their drifting velocity. Journal of Ocean Development. Vol. 7. p 207-212.
9. Войткунский Я.И. 1988. Сопротивление воды движению судов. Л.: Судостроение. 145 с.
10. Гончаров В.К., Пяткин В.А. 2020. Исследование взаимодействия ледовых полей с неподвижной преградой. Морские интеллектуальные технологии. № 1. Том 3. С. 66–71. DOI 10.37220/MIT.2020.47.1.039
11. Peyton H.R. 1966. Sea ice strength. Report NNR 307-247. Geophysical Institute. University of Alaska. 273 pp.
12. Хейсин Д.Е., Лихоманов В.А., Курдюмов В.А. 1975. Определение удельной энергии разрушения и контактных давлений при ударе твердого тела о лед. Труды ААНИИ. Том 326. С. 210–218.
13. Цуприк В.Г. 2013. Теоретические исследования удельной энергии механического разрушения морского льда. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Математика, механика, информатика. Том 13. № 2. С. 119-125.
14. Goncharov V.K. 2022. Wind drift and breakdown of the ice field. 26th IAHR International Symposium on Ice (IAHR-22). Montreal, Canada. Paper 79. 11 p.
15. Stewart R.H., 2009. Introduction to Physical Oceanography. Texas A&M University. 358 p.
16. Гончаров В.К. 2010 Внешние нагрузки на сооружения на морском шельфе. Учебное пособие. Издательский центр СПбГМТУ. 184 с.
17. Доусон Т. 1986. Проектирование сооружений морского шельфа (Перевод с англ.). Л.: Судостроение. 288 с.