АВТОКОЛЕБАНИЯ В ДРЕЙФУЮЩЕМ ЛЕДЯНОМ ПОКРОВЕ СЕВЕРНОГО ЛЕДОВИТОГО ОКЕАНА

  • В. Н. Смирнов Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
  • С. М. Ковалев Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
  • А. А. Нюбом Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2019.47(3).11
Ключевые слова: морской дрейфующий лед, сжатие, разломы, релаксационные автоколебания, горизонтально-поляризованные волны, феноменологическая модель

Аннотация

При мониторинге физико-механического состояния ледяного покрова Северного Ледовитого океана исследовался широкий спектр колебательных и волновых процессов в системе лед–вода. Исследования проводились на дрейфующих станциях «Северный Полюс» с помощью сейсмометров и наклономеров. Вертикальные и горизонтальные смещения в ледяном поле характеризуют параметры волновых процессов, обусловленных сжатием и торошением льдов – механических автоколебаний. Механика возникновения и распространения волн может анализироваться с учетом упруго-вязких свойств ледяного покрова. Рассмотрена феноменологическая модель возникновения периодических горизонтальных смещений на протяженном разрыве в сплошном ледяном покрове. При сбросе напряжений на разрыве излучаются упругие горизонтально поляризованные волны.

Литература


  1. Гудкович З.М., Доронин Ю.П. Дрейф морских льдов. С-Пб.: Гидрометеоиздат, 2001. 110с.

  2. Егер Д.К. Упругость, прочность и текучесть. Перевод с английского. М.: Машгиз, 1961. 172 с.

  3. Легеньков А.П. Подвижки и приливные деформации дрейфующего льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 104 с.

  4. Мячкин В.И., Костров Б.В. Основы физики очага и предвестники землетрясений // В кн.: Физика очага землетрясений. М.: Наука, 1975. С. 11–39.

  5. Смирнов В.Н. Динамические процессы в морских льдах. СПб.: Гидрометиздат, 1996. 162с.

  6. Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Бородкин В.А., Нюбом А.А., Шушлебин А.И. Инструментальный мониторинг и краткосрочный прогноз явлений сжатия и торошения. СПб: ААНИИ, 2017. 174 с.

  7. Смирнов В.Н., Панов Л.В., Соколов В.Т. Динамика процесса разлома дрейфующего ледяного поля станции «Северный Полюс-38» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. № 98. С. 26–34.

  8. Смирнов В.Н., Чмель А.Е. Самоподобие и самоорганизация в дрейфующем ледяном покрове Арктического бассейна // Доклады Академии наук. 2006. Т. 5. С. 684–687.

  9. Хейсин Д.Е., Ивченко В.О. Распространение ледовых сжатий в сплоченных льдах // Океанология. 1975. Т. XV. Вып. 5. С. 803–812.

  10. Bak P., Tang C., Wiesenfeld K. Self-organized criticality: An explanation of 1/f noise // Phys. Rev. Lett. 1987. Vol. 59. P. 381–384.

  11. Chmel A., Smirnov V., Shcherbakov I. Hierarchy of Non-Extensive Mechanical Processes in Fracturing Sea Ice // Acta Geophysica. June. 2012. Vol. 60. No. 3. DOI: 10.2478/s11600- 011-0061-x.

  12. Marco J.R., Thomson R.E. Rectilinear leads and internal motions in the ice pack of the Western Arctic ocean // J. Geophys. Res. 1977. Vol. 82. No. 6. P. 979–987.

  13. Marsan D., Weiss J., Metaxian J.P., Grangeon J., Roux P.F., Haapala J. Low-frequency bursts of horizontally polarized waves in the Arctic sea-ice cover // J. Glaciol. 2011. Vol. 57(202). P. 231–237.

  14. Palmer A., Croasdale K. Arctic Offshore Engineering / London: World Scientific, 2012. 357 р.

  15. Thorndike A.S., Cheung J.Y. Aidjex measurements of sea ice motion 11 April 1975 to May 1976. AIDJEX Bulletin. 1977. No. 35. P. 1–149.

  16. Weiss J., Dansereau V. Linking scales in sea ice mechanics // Philos. Trans. R. Soc. A. 2017. Vol. 375(2086), 20150352. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2015.0352.
Опубликован
2019-11-06
Выпуск
Том 47 № 3 (2019): Океанологические исследования
Раздел
Посвящается 90-летию К.Н. Федорова. Физика океана

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)