Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay

The ice cover of the Gulf of Ob is formed in an extended zone, where the sea and fresh waters are mixed. This study aims to evaluate certain physical and mechanical characteristics of such ice. It examines data on a complex of physical and mechanical fast ice characteristics in the Ob’ Bay, obtained...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: O. M. Andreev, N. V. Golovin, N. A. Krupina, N. V. Kubyshkin, A. A. Skutin, A. V. Chernov, О. М. Андреев, Н. М. Головин, Н. А. Крупина, Н. В. Кубышкин, А. А. Скутин, А. В. Чернов
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2023
Subjects:
физико-механические свойства льда
ice salinity
ice strength
ice temperature
Ob’ Bay
physical and mechanical properties of ice
плотность льда
прочность льда
соленость льда
температура льда
Kara Sea
Novy Port
Ob' Bay
Arctic
Gulf of Ob
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-57
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/498
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Arctic and Antarctic Research
op_collection_id ftjaaresearch
language Russian
topic физико-механические свойства льда
ice salinity
ice strength
ice temperature
Ob’ Bay
physical and mechanical properties of ice
плотность льда
прочность льда
соленость льда
температура льда
spellingShingle физико-механические свойства льда
ice salinity
ice strength
ice temperature
Ob’ Bay
physical and mechanical properties of ice
плотность льда
прочность льда
соленость льда
температура льда
O. M. Andreev
N. V. Golovin
N. A. Krupina
N. V. Kubyshkin
A. A. Skutin
A. V. Chernov
О. М. Андреев
Н. М. Головин
Н. А. Крупина
Н. В. Кубышкин
А. А. Скутин
А. В. Чернов
Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay
topic_facet физико-механические свойства льда
ice salinity
ice strength
ice temperature
Ob’ Bay
physical and mechanical properties of ice
плотность льда
прочность льда
соленость льда
температура льда
description The ice cover of the Gulf of Ob is formed in an extended zone, where the sea and fresh waters are mixed. This study aims to evaluate certain physical and mechanical characteristics of such ice. It examines data on a complex of physical and mechanical fast ice characteristics in the Ob’ Bay, obtained in the course of field studies over the last 30 years. The total amount of data available to the team of authors exceeds 200 cores, sampled in the Ob’ Bay (from Novy Port to the boundary between the Bay and the Kara Sea) in different years and in different months of the ice season.Processed data on ice temperature are presented, as well as information on the evolution of integral ice temperature during ice season. The change of integral ice salinity in the Ob’ Bay with geographic latitude is identified and shown, and the function approximating this change is given.The estimates of average density and porosity of ice by thickness are presented. The effect of mineral inclusions on the increase in ice density is considered.An analysis was carried out of the correspondence between the field data on fresh and saline ice sample strength in uniaxial compression (with the load application parallel to the ice cover surface) with theoretical strength estimates from Russian and foreign scientific and methodological literature, based on the data obtained on physical and mechanical ice characteristics in the Ob’ Bay. A generalized estimate of the saline ice strength limit in the Ob’ Bay, obtained in uniaxial compression parallel to the surface of ice accumulation is given, as well as its approximation by lognormal distribution.The results obtained in the analysis of the strength characteristics of ice in the Gulf of Ob can be used for practical purposes. The results may also prove useful in terms of contribution to theoretical knowledge on the experimental mechanics of ice in desalinated water bodies. Ледяной покров Обской губы формируется в зоне смешения морских и пресных вод, и изучению особенностей ряда характеристик такого ...
format Article in Journal/Newspaper
author O. M. Andreev
N. V. Golovin
N. A. Krupina
N. V. Kubyshkin
A. A. Skutin
A. V. Chernov
О. М. Андреев
Н. М. Головин
Н. А. Крупина
Н. В. Кубышкин
А. А. Скутин
А. В. Чернов
author_facet O. M. Andreev
N. V. Golovin
N. A. Krupina
N. V. Kubyshkin
A. A. Skutin
A. V. Chernov
О. М. Андреев
Н. М. Головин
Н. А. Крупина
Н. В. Кубышкин
А. А. Скутин
А. В. Чернов
author_sort O. M. Andreev
title Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay
title_short Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay
title_full Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay
title_fullStr Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay
title_full_unstemmed Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay
title_sort estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the ob’ bay
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
publishDate 2023
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-57
long_lat ENVELOPE(72.898,72.898,67.689,67.689)
ENVELOPE(163.367,163.367,-70.583,-70.583)
geographic Kara Sea
Novy Port
Ob' Bay
geographic_facet Kara Sea
Novy Port
Ob' Bay
genre Arctic
Gulf of Ob
Kara Sea
genre_facet Arctic
Gulf of Ob
Kara Sea
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 69, № 1 (2023); 44-57
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 69, № 1 (2023); 44-57
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2023-69-1
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498/244
Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N., Shushlebin A.I. Application of a borehole jack for determining the local strength of fresh and sea ice // Proceedings of the 17th International Symposium on Ice. S.-Petersburg, IAHR. 2004. V. 2. P. 147–153.
Налимов Ю.В., Усанкина Г.Е., Голованова С.В., Кубышкин Н.В., Нестеров А.В. Ледовый режим и особенности формирования заприпайной полыньи в северной части Обской губы // Тр. ААНИИ. 2009. Т. 450. С. 153–165.
Zubakin G.K., Gudoshnikov Yu.P., Nesterov A.V., Kubyshkin N.V., Skutin A.A., Buzin I.V., Vinogradov R.A., Naumov A.K., Nalimov Yu.V., Klyachkin S.V., Fedyakov V.Ye., Andreev O.M. Evaluation of ice conditions of the Northern Ob Bay associated with construction of the port of Sabetta // Proceedings of the International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC. 2013. V. 1. P. 584–593.
Войнов Г.Н., Налимов Ю.В., Пискун А.А., Становой В.В., Усанкина Г.Е. Основные черты гидрологического режима Обской и Тазовской губ (лед, уровни, структура вод) / Под ред. д-ра геогр. наук Г.Н. Войнова. СПб.: Нестор–История, 2017. 192 с.
Frankenstein G.E., Garner R. Equations for determining the brine volume of sea ice from –0.5 to –22.9 °C // J. Glaciol. 1967. № 6 (48). P. 943–944.
Cox G., Weeks W. Equations for determining the gas and brine volumes in sea ice samples // J. Glaciol. 1983. V. 29. № 102. P. 306–316.
Назинцев Ю.Л., Дмитраж Ж.А., Моисеев В.И. Теплофизические свойства морского льда. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. 260 с.
Логвина Е.А., Гладыш В.А., Кубышкин Н.В., Нестеров А.В., Виноградов Р.А. Оценка за­носимости подходного и морского каналов к порту в поселке Сабетта полуострова Ямал // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 4 (94). C. 105–118.
Гладыш В.А., Логвина Е.А., Нестеров А.В., Кубышкин Н.В. Оценка интенсивности литоди­намических процессов в морском судоходном канале порта Сабетта // Инженерные изыскания. 2017. № 4. С. 36–77.
Лавров В.В. Деформация и прочность льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 210 с.
Гладков М.Г., Петров И.Г., Федоров Б.А. Схема расчета предела прочности льда // Тр. ААНИИ. 1983. Т. 379. С. 75–88.
Методическое письмо по расчету пределов прочности льда / Под ред. В.В. Богородского. Л., 1983. 50 с.
Timco G.W., Frederking R. M.W. Compressive strength of sea ice sheets // Cold Regions Science and Technonogy. 1990. V. 17 (3). P. 227–240.
Von Bock und Polach R.U.F., Franz R.U., Ettemab R., Gralhera S., Kellnera L., Stendera M. The non-linear behavior of aqueous model ice in downward flexure // Cold Regions Science and Technology. 2019. V. 165. Paper 102775. doi.org/10.1016/j.coldregions.2019.05.001.
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498
doi:10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-57
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/10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-5710.30758/0555-2648-2023-69-110.1016/j.coldregions.2019.05.001
_version_ 1802639133325131776
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/498 2024-06-23T07:48:48+00:00 Estimates of certain physical and mechanical characteristics of ice in the Ob’ Bay Оценки некоторых физико-механических характеристик льда Обской губы O. M. Andreev N. V. Golovin N. A. Krupina N. V. Kubyshkin A. A. Skutin A. V. Chernov О. М. Андреев Н. М. Головин Н. А. Крупина Н. В. Кубышкин А. А. Скутин А. В. Чернов 2023-03-31 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-57 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498/244 Kovalev S.M., Korostelev V.G., Nikitin V.A., Smirnov V.N., Shushlebin A.I. Application of a borehole jack for determining the local strength of fresh and sea ice // Proceedings of the 17th International Symposium on Ice. S.-Petersburg, IAHR. 2004. V. 2. P. 147–153. Налимов Ю.В., Усанкина Г.Е., Голованова С.В., Кубышкин Н.В., Нестеров А.В. Ледовый режим и особенности формирования заприпайной полыньи в северной части Обской губы // Тр. ААНИИ. 2009. Т. 450. С. 153–165. Zubakin G.K., Gudoshnikov Yu.P., Nesterov A.V., Kubyshkin N.V., Skutin A.A., Buzin I.V., Vinogradov R.A., Naumov A.K., Nalimov Yu.V., Klyachkin S.V., Fedyakov V.Ye., Andreev O.M. Evaluation of ice conditions of the Northern Ob Bay associated with construction of the port of Sabetta // Proceedings of the International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC. 2013. V. 1. P. 584–593. Войнов Г.Н., Налимов Ю.В., Пискун А.А., Становой В.В., Усанкина Г.Е. Основные черты гидрологического режима Обской и Тазовской губ (лед, уровни, структура вод) / Под ред. д-ра геогр. наук Г.Н. Войнова. СПб.: Нестор–История, 2017. 192 с. Frankenstein G.E., Garner R. Equations for determining the brine volume of sea ice from –0.5 to –22.9 °C // J. Glaciol. 1967. № 6 (48). P. 943–944. Cox G., Weeks W. Equations for determining the gas and brine volumes in sea ice samples // J. Glaciol. 1983. V. 29. № 102. P. 306–316. Назинцев Ю.Л., Дмитраж Ж.А., Моисеев В.И. Теплофизические свойства морского льда. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. 260 с. Логвина Е.А., Гладыш В.А., Кубышкин Н.В., Нестеров А.В., Виноградов Р.А. Оценка за­носимости подходного и морского каналов к порту в поселке Сабетта полуострова Ямал // Проблемы Арктики и Антарктики. 2012. № 4 (94). C. 105–118. Гладыш В.А., Логвина Е.А., Нестеров А.В., Кубышкин Н.В. Оценка интенсивности литоди­намических процессов в морском судоходном канале порта Сабетта // Инженерные изыскания. 2017. № 4. С. 36–77. Лавров В.В. Деформация и прочность льда. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 210 с. Гладков М.Г., Петров И.Г., Федоров Б.А. Схема расчета предела прочности льда // Тр. ААНИИ. 1983. Т. 379. С. 75–88. Методическое письмо по расчету пределов прочности льда / Под ред. В.В. Богородского. Л., 1983. 50 с. Timco G.W., Frederking R. M.W. Compressive strength of sea ice sheets // Cold Regions Science and Technonogy. 1990. V. 17 (3). P. 227–240. Von Bock und Polach R.U.F., Franz R.U., Ettemab R., Gralhera S., Kellnera L., Stendera M. The non-linear behavior of aqueous model ice in downward flexure // Cold Regions Science and Technology. 2019. V. 165. Paper 102775. doi.org/10.1016/j.coldregions.2019.05.001. https://www.aaresearch.science/jour/article/view/498 doi:10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-57 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 69, № 1 (2023); 44-57 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 69, № 1 (2023); 44-57 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2023-69-1 физико-механические свойства льда ice salinity ice strength ice temperature Ob’ Bay physical and mechanical properties of ice плотность льда прочность льда соленость льда температура льда info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2023-69-1-44-5710.30758/0555-2648-2023-69-110.1016/j.coldregions.2019.05.001 2024-05-31T03:22:51Z The ice cover of the Gulf of Ob is formed in an extended zone, where the sea and fresh waters are mixed. This study aims to evaluate certain physical and mechanical characteristics of such ice. It examines data on a complex of physical and mechanical fast ice characteristics in the Ob’ Bay, obtained in the course of field studies over the last 30 years. The total amount of data available to the team of authors exceeds 200 cores, sampled in the Ob’ Bay (from Novy Port to the boundary between the Bay and the Kara Sea) in different years and in different months of the ice season.Processed data on ice temperature are presented, as well as information on the evolution of integral ice temperature during ice season. The change of integral ice salinity in the Ob’ Bay with geographic latitude is identified and shown, and the function approximating this change is given.The estimates of average density and porosity of ice by thickness are presented. The effect of mineral inclusions on the increase in ice density is considered.An analysis was carried out of the correspondence between the field data on fresh and saline ice sample strength in uniaxial compression (with the load application parallel to the ice cover surface) with theoretical strength estimates from Russian and foreign scientific and methodological literature, based on the data obtained on physical and mechanical ice characteristics in the Ob’ Bay. A generalized estimate of the saline ice strength limit in the Ob’ Bay, obtained in uniaxial compression parallel to the surface of ice accumulation is given, as well as its approximation by lognormal distribution.The results obtained in the analysis of the strength characteristics of ice in the Gulf of Ob can be used for practical purposes. The results may also prove useful in terms of contribution to theoretical knowledge on the experimental mechanics of ice in desalinated water bodies. Ледяной покров Обской губы формируется в зоне смешения морских и пресных вод, и изучению особенностей ряда характеристик такого ... Article in Journal/Newspaper Arctic Gulf of Ob Kara Sea Arctic and Antarctic Research Kara Sea Novy Port ENVELOPE(72.898,72.898,67.689,67.689) Ob' Bay ENVELOPE(163.367,163.367,-70.583,-70.583)

Similar Items