Monitoring of the physical and mechanical state of sea ice and short-term prediction of extreme ice phenomena

• Published in: Arctic and Antarctic Research
• Main Authors: V. Smirnov N., S. Kovalev M., A. Shushlebin I., N. Kolabutin V., M. Znamenskiy S., В. Смирнов Н., С. Ковалев М., А. Шушлебин И., Н. Колабутин В., М. Знаменский С.
• Other Authors: Data processing was carried out a part of the AARI planned scientific topic under the project section 5.1.5 SRTW of Roshydromet “Research of large-scale dynamics, physical processes, mechanics of deformation and destruction of sea ice in order to improve methods for short-term forecasting of compression and ridging”., Обработка данных выполнена в рамках плановой научной тематики ААНИИ по разделу проекта 5.1.5 НИТР Росгидромета «Исследование крупномасштабной динамики, физических процессов, механики деформирования и разрушения морских льдов с целью совершенствования методов краткосрочного прогнозирования сжатия и торошения».
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2020
• Subjects: borehole jack;forecast;glaciers;ice cover;monitoring;ridge;seismometer;shifts;strength;wave processes; волновые процессы;зонд-индентор;ледники;ледяной покров;мониторинг;подвижки;прогноз;прочность;сейсмометр;торошение; Antarctic; Arctic; Antarc*; Arctic and Antarctic Research Institute; Sea ice; ААНИИ
• Online Access: https://www.aaresearch.science/jour/article/view/255; https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-2-162-179

The article presents the results of studies that complement each other. New methods of instrumental studies of the physical and mechanical characteristics of ice and ice cover are considered.There is briefly described the complex system to developed in the AARI (Arctic and Antarctic research Institute) to determine the strength characteristics of ice formations in natural conditions. The results of determining the ice strength in wells (local strength) at the research station of AARI “Ice Base Cape of Baranov” are presented. The coefficient of comparison of local strength and strength of samples under uniaxial compression is obtained. This allows to determine the ice strength without sampling and testing of samples. On a large experimental material, linear and quadratic approximations for local ice strength were obtained. The influence of the indenter penetration rate on the local ice strength is studied.There is considered the application of the contact remote method for monitoring the dynamic state of the ice cover in order to obtain new data for creating a method of predicting the phenomena of compression and destruction of sea ice in real time.To study the large-scale mechanics of ice during dynamic processes in the air — ice — water system, a modular-block system for ice cover monitoring was developed. The layout of the system was tested in Arctic expeditions.The developed complex system for determining the strength characteristics of ice formations in natural conditions and the modular-block system for monitoring the state of the ice cover complement each other, suggest their further development and improvement, provide wide opportunities for ice research. В статье дается обзор двух дополняющих друг друга направлений исследований морского льда, которые осуществляются Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом (ААНИИ). Рассмотрены новые методы инструментального исследования физико-механических характеристик ледяного покрова. Приведены результаты определения локальной прочности льда на научно-исследовательском стационаре ААНИИ «Ледовая база Мыс Баранова». Рассмотрено применение контактного дистанционного метода мониторинга динамического состояния ледяного покрова с целью получения новых данных для создания метода прогнозирования явлений сжатия и разрушения морских льдов в режиме реального времени.