Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”

В экспедиции «Трансарктика-2019» были выполнены работы по определению физико-механических характеристик однолетнего льда поля сморози и поля двухлетнего льда. Поле сморози является ледяным образованием, сформированным в процессе динамического метаморфизма. В работе представлены данные по температуре...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Arctic and Antarctic Research
Main Authors: S. M. Kovalev, V. A. Borodkin, N. V. Kolabutin, A. A. Nubom, Ev. V. Shimanchuk, Eg. V. Shimanchuk, С. М. Ковалев, В. А. Бородкин, Н. В. Колабутин, А. А. Нюбом, Евг. В. Шиманчук, Ег. В. Шиманчук
Other Authors: Data processing was carried out as a part of the AARI planned scientific topic under the project 5.1.5 of the Targeted Scientific and Technical Program of Roshydromet (TSTP) “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 проекту 5.1.5 ЦНТП 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:
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-320
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/291
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Arctic and Antarctic Research
op_collection_id ftjaaresearch
language Russian
topic температура
density
first-year ice
ice texture
local strength
round plates
salinity
second-year ice
temperature
uniaxial compression
круглые пластины
локальная прочность
однолетний лед
одноосное сжатие
плотность
скважинный зонд-индентор
соленость
текстура льда
spellingShingle температура
density
first-year ice
ice texture
local strength
round plates
salinity
second-year ice
temperature
uniaxial compression
круглые пластины
локальная прочность
однолетний лед
одноосное сжатие
плотность
скважинный зонд-индентор
соленость
текстура льда
S. M. Kovalev
V. A. Borodkin
N. V. Kolabutin
A. A. Nubom
Ev. V. Shimanchuk
Eg. V. Shimanchuk
С. М. Ковалев
В. А. Бородкин
Н. В. Колабутин
А. А. Нюбом
Евг. В. Шиманчук
Ег. В. Шиманчук
Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”
topic_facet температура
density
first-year ice
ice texture
local strength
round plates
salinity
second-year ice
temperature
uniaxial compression
круглые пластины
локальная прочность
однолетний лед
одноосное сжатие
плотность
скважинный зонд-индентор
соленость
текстура льда
description В экспедиции «Трансарктика-2019» были выполнены работы по определению физико-механических характеристик однолетнего льда поля сморози и поля двухлетнего льда. Поле сморози является ледяным образованием, сформированным в процессе динамического метаморфизма. В работе представлены данные по температуре, солености, плотности, текстуре, прочности при центральном изгибе круглых пластин, локальной прочности и прочности при одноосном сжатии образцов льда, выбуренных параллельно и перпендикулярно поверхности льда. Средние значения локальной прочности были близки к значениям, получаемым по квадратичной аппроксимации для льдов в районе НИС «Ледовая база Мыс Баранова». В целом механические характеристики ровного льда аналогичны характеристикам прочности льда с преобладанием волокнистой структуры.
author2 Data processing was carried out as a part of the AARI planned scientific topic under the project 5.1.5 of the Targeted Scientific and Technical Program of Roshydromet (TSTP) “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 проекту 5.1.5 ЦНТП 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
author S. M. Kovalev
V. A. Borodkin
N. V. Kolabutin
A. A. Nubom
Ev. V. Shimanchuk
Eg. V. Shimanchuk
С. М. Ковалев
В. А. Бородкин
Н. В. Колабутин
А. А. Нюбом
Евг. В. Шиманчук
Ег. В. Шиманчук
author_facet S. M. Kovalev
V. A. Borodkin
N. V. Kolabutin
A. A. Nubom
Ev. V. Shimanchuk
Eg. V. Shimanchuk
С. М. Ковалев
В. А. Бородкин
Н. В. Колабутин
А. А. Нюбом
Евг. В. Шиманчук
Ег. В. Шиманчук
author_sort S. M. Kovalev
title Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”
title_short Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”
title_full Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”
title_fullStr Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”
title_full_unstemmed Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019”
title_sort basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “transarktika-2019”
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
publishDate 2020
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-320
genre Arctic
genre_facet Arctic
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 66, № 3 (2020); 293-320
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 66, № 3 (2020); 293-320
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2020-66-3
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291/172
Корнишин К.А., Тарасов П.А., Ефимов Я.О., Гудошников Ю.П., Ковалев С.М., Миронов Е.У., Макаров Е.И., Нестеров А.В. Исследования ледового режима на акватории Хатангского залива в море Лаптевых // Лед и снег. 2018. Т. 58. № 3. C. 396–404. doi:10.15356/2076-6734-2018-3-396-404.
Kovalev S.M., Smirnov V.N., Borodkin V.A., Kolabutin N.V. Research of the physical-mechanical properties of sea ice at the scientific research station “Ice base the cape of Baranov” // Тр. V Всероссийской конференции с международным участием «ПОЛЯРНАЯ МЕХАНИКА», 9—11 окт. 2018, г. Новосибирск. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2018. V. 193. 012030. doi:10.1088/1755-1315/193/1/012030.
Kovalev S.M., Smirnov V.N., Borodkin V.A., Shushlebin A.I., Kolabutin N.V., Kornishin K.A., Efimov Y.O., Tarasov P.A., Volodin D.A. Physical and Mechanical Characteristics of Sea Ice in the Kara and Laptev Seas // International Journal of Offshore and Polar Engineering. 2019. V. 29. № 4. Р. 369 — 374. doi:10.17736/ijope.2019.jc767.
Cox G.F.N., Weeks W.F. Equations for determining the gas and brine volumes in sea-ice samples // J. of Glaciology. 1983. V. 29. № 102. P. 306–316.
Frankenstein G.E., Garner R. Equations for determining the brine volume of sea ice from –0.5 to –22.9 ºC // J. of Glaciology. 1967. V. 6. № 48. P. 943–944.
Фролов И.Е., Иванов В.В., Фильчук К.В., Макштас А.П., Кустов В.Ю., Махотина И.А., Иванов Б.В., Уразгильдеева А.В., Семин В.Л., Зимина О.Л., Крылов А.А., Богин В.А., Захаров В.Ю., Малышев С.А., Гусев Е.А., Барышев П.Е., Пильгаев С.В., Ковалев С.М., Тюряков А.Б. Трансарктика-2019: зимняя экспедиция в Северный Ледовитый океан на НЭС «Академик Трёшников» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65. № 3. С. 255 — 274.
Зубов Н.Н. Льды Арктики. М.: Изд-во Главсевморпути, 1945. 360 с.
Тышко К.П., Черепанов Н.В., Федотов В.И. Кристаллическое строение морского ледяного покрова. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 68 с.
Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Шушлебин А.И., Колабутин Н.В., Знаменский М.С. Мониторинг физико-механического состояния морского льда и краткосрочное прогнозирование экстремальных ледовых явлений // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66. № 2. С. 162 — 179.
Johnston M.E. Strength-Temperature Relationships for First-year, Second-year and Multi-year Sea Ice // Proceedings of the Twenty-ninth (2019) International Ocean and Polar Engineering Conference. Honolulu, Hawaii, USA, June 16 — 21, 2019. P. 707 — 714.
Spencer P., Morrison T. Analysis of borehole jack ice strength data using quantile regression // Proceedings of the 23rd International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC’15, June 14 — 18, 2015, Trondheim, Norway. URL: http://www.poac.com/Papers/2015/pdf/poac15Final00011.pdf (дата обращения 10.09.2020).
Schwarz J., Frederking R., Gavrilo V., Petrov I. et al. Standardized testing methods for measuring of mechanical properties of ice // Cold Regions Science and Technology. 1981. V. 4. P. 245 — 253.
Вагапов Р.Х., Гаврило В.П., Козлов А.И., Лебедев Г.А., Логвин А.И. Дистанционные методы исследования морских льдов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 344 с.
ISO/FDIS 19906:2010(E). Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures, 2010. URL: https://www.rosneft.com/upload/site2/01/ISO_19906.pdf (дата обращения 10.09.2020).
Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N., Shushlebin A.I.Application of a borehole jack for determination the local strength of fresh and sea ice // Proc. of the 17th Int. Symp. on Ice. St. Petersburg: IAHR, 2004. Р. 147 — 153.
Masterson D.M. Interpretation of in situ borehole ice strength measurement tests // Can. J. Civ. Eng. 1996. V. 23 (1). Р. 165 — 179.
Sinha N.K. The Borehole Jack — Is It a Useful Tool? // Proc. of 5th International Offshore Mechanics and Arctic Engineering Symposium (OMAE), 1986. Tokyo, Japan. Р. 328 — 335.
Свод правил 11-114-2004. Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений. М.: Госстрой России, 2004. 88 с.
Свод правил 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). СНиП 2.06.04-82*. М.: Минстрой России, 2018. 122 с.
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291
doi:10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-320
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_doi https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-32010.30758/0555-2648-2020-66-310.15356/2076-6734-2018-3-396-40410.1088/1755-1315/193/1/01203010.17736/ijope.2019.jc767
container_title Arctic and Antarctic Research
container_volume 66
container_issue 3
container_start_page 293
op_container_end_page 320
_version_ 1802639103842320384
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/291 2024-06-23T07:48:47+00:00 Basic physical and mechanical characteristics of ice based on the results of the expedition “Transarktika-2019” Основные физические и механические характеристики льда по результатам экспедиции «Трансарктика-2019» S. M. Kovalev V. A. Borodkin N. V. Kolabutin A. A. Nubom Ev. V. Shimanchuk Eg. V. Shimanchuk С. М. Ковалев В. А. Бородкин Н. В. Колабутин А. А. Нюбом Евг. В. Шиманчук Ег. В. Шиманчук Data processing was carried out as a part of the AARI planned scientific topic under the project 5.1.5 of the Targeted Scientific and Technical Program of Roshydromet (TSTP) “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 проекту 5.1.5 ЦНТП Росгидромета «Исследование крупномасштабной динамики, физических процессов, механики деформирования и разрушения морских льдов с целью совершенствования методов краткосрочного прогнозирования сжатия и торошения». 2020-09-29 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-320 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291/172 Корнишин К.А., Тарасов П.А., Ефимов Я.О., Гудошников Ю.П., Ковалев С.М., Миронов Е.У., Макаров Е.И., Нестеров А.В. Исследования ледового режима на акватории Хатангского залива в море Лаптевых // Лед и снег. 2018. Т. 58. № 3. C. 396–404. doi:10.15356/2076-6734-2018-3-396-404. Kovalev S.M., Smirnov V.N., Borodkin V.A., Kolabutin N.V. Research of the physical-mechanical properties of sea ice at the scientific research station “Ice base the cape of Baranov” // Тр. V Всероссийской конференции с международным участием «ПОЛЯРНАЯ МЕХАНИКА», 9—11 окт. 2018, г. Новосибирск. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2018. V. 193. 012030. doi:10.1088/1755-1315/193/1/012030. Kovalev S.M., Smirnov V.N., Borodkin V.A., Shushlebin A.I., Kolabutin N.V., Kornishin K.A., Efimov Y.O., Tarasov P.A., Volodin D.A. Physical and Mechanical Characteristics of Sea Ice in the Kara and Laptev Seas // International Journal of Offshore and Polar Engineering. 2019. V. 29. № 4. Р. 369 — 374. doi:10.17736/ijope.2019.jc767. Cox G.F.N., Weeks W.F. Equations for determining the gas and brine volumes in sea-ice samples // J. of Glaciology. 1983. V. 29. № 102. P. 306–316. Frankenstein G.E., Garner R. Equations for determining the brine volume of sea ice from –0.5 to –22.9 ºC // J. of Glaciology. 1967. V. 6. № 48. P. 943–944. Фролов И.Е., Иванов В.В., Фильчук К.В., Макштас А.П., Кустов В.Ю., Махотина И.А., Иванов Б.В., Уразгильдеева А.В., Семин В.Л., Зимина О.Л., Крылов А.А., Богин В.А., Захаров В.Ю., Малышев С.А., Гусев Е.А., Барышев П.Е., Пильгаев С.В., Ковалев С.М., Тюряков А.Б. Трансарктика-2019: зимняя экспедиция в Северный Ледовитый океан на НЭС «Академик Трёшников» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2019. Т. 65. № 3. С. 255 — 274. Зубов Н.Н. Льды Арктики. М.: Изд-во Главсевморпути, 1945. 360 с. Тышко К.П., Черепанов Н.В., Федотов В.И. Кристаллическое строение морского ледяного покрова. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 68 с. Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Шушлебин А.И., Колабутин Н.В., Знаменский М.С. Мониторинг физико-механического состояния морского льда и краткосрочное прогнозирование экстремальных ледовых явлений // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66. № 2. С. 162 — 179. Johnston M.E. Strength-Temperature Relationships for First-year, Second-year and Multi-year Sea Ice // Proceedings of the Twenty-ninth (2019) International Ocean and Polar Engineering Conference. Honolulu, Hawaii, USA, June 16 — 21, 2019. P. 707 — 714. Spencer P., Morrison T. Analysis of borehole jack ice strength data using quantile regression // Proceedings of the 23rd International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC’15, June 14 — 18, 2015, Trondheim, Norway. URL: http://www.poac.com/Papers/2015/pdf/poac15Final00011.pdf (дата обращения 10.09.2020). Schwarz J., Frederking R., Gavrilo V., Petrov I. et al. Standardized testing methods for measuring of mechanical properties of ice // Cold Regions Science and Technology. 1981. V. 4. P. 245 — 253. Вагапов Р.Х., Гаврило В.П., Козлов А.И., Лебедев Г.А., Логвин А.И. Дистанционные методы исследования морских льдов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 344 с. ISO/FDIS 19906:2010(E). Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures, 2010. URL: https://www.rosneft.com/upload/site2/01/ISO_19906.pdf (дата обращения 10.09.2020). Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N., Shushlebin A.I.Application of a borehole jack for determination the local strength of fresh and sea ice // Proc. of the 17th Int. Symp. on Ice. St. Petersburg: IAHR, 2004. Р. 147 — 153. Masterson D.M. Interpretation of in situ borehole ice strength measurement tests // Can. J. Civ. Eng. 1996. V. 23 (1). Р. 165 — 179. Sinha N.K. The Borehole Jack — Is It a Useful Tool? // Proc. of 5th International Offshore Mechanics and Arctic Engineering Symposium (OMAE), 1986. Tokyo, Japan. Р. 328 — 335. Свод правил 11-114-2004. Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений. М.: Госстрой России, 2004. 88 с. Свод правил 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). СНиП 2.06.04-82*. М.: Минстрой России, 2018. 122 с. https://www.aaresearch.science/jour/article/view/291 doi:10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-320 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Arctic and Antarctic Research; Том 66, № 3 (2020); 293-320 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 66, № 3 (2020); 293-320 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2020-66-3 температура density first-year ice ice texture local strength round plates salinity second-year ice temperature uniaxial compression круглые пластины локальная прочность однолетний лед одноосное сжатие плотность скважинный зонд-индентор соленость текстура льда info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2020 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2020-66-3-293-32010.30758/0555-2648-2020-66-310.15356/2076-6734-2018-3-396-40410.1088/1755-1315/193/1/01203010.17736/ijope.2019.jc767 2024-05-31T03:22:51Z В экспедиции «Трансарктика-2019» были выполнены работы по определению физико-механических характеристик однолетнего льда поля сморози и поля двухлетнего льда. Поле сморози является ледяным образованием, сформированным в процессе динамического метаморфизма. В работе представлены данные по температуре, солености, плотности, текстуре, прочности при центральном изгибе круглых пластин, локальной прочности и прочности при одноосном сжатии образцов льда, выбуренных параллельно и перпендикулярно поверхности льда. Средние значения локальной прочности были близки к значениям, получаемым по квадратичной аппроксимации для льдов в районе НИС «Ледовая база Мыс Баранова». В целом механические характеристики ровного льда аналогичны характеристикам прочности льда с преобладанием волокнистой структуры. Article in Journal/Newspaper Arctic Arctic and Antarctic Research Arctic and Antarctic Research 66 3 293 320