CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA
Results of the ice and hydrological measurements carried out in the winter of 2014/15 in theTiksiGulf(Buor-KhayaBay) are described. These data served a basis for development of a conceptual thermodynamic model of seasonal freezing of the sea water layers and underlying bottom sediments in the sea-sh...
Published in: | Ice and Snow |
---|---|
Main Authors: | , , , , , , , , , |
Other Authors: | , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | Russian |
Published: |
IGRAS
2018
|
Subjects: | |
Online Access: | https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 |
id |
ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/456 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Ice and Snow (E-Journal) |
op_collection_id |
ftjias |
language |
Russian |
topic |
bottom sediments energy and mass transport ice forming shallow water zone sub-ice water layer донные отложения льдообразование мелководье подлёдный слой моря энергои массоперенос |
spellingShingle |
bottom sediments energy and mass transport ice forming shallow water zone sub-ice water layer донные отложения льдообразование мелководье подлёдный слой моря энергои массоперенос P. Bogorodskii V. A. Grubiy S. V. Kustov Yu. A. Makshtas P. L. Sokolova A. П. Богородский B. А. Грубый С. В. Кустов Ю. А. Макштас П. Л. Соколова А. CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA |
topic_facet |
bottom sediments energy and mass transport ice forming shallow water zone sub-ice water layer донные отложения льдообразование мелководье подлёдный слой моря энергои массоперенос |
description |
Results of the ice and hydrological measurements carried out in the winter of 2014/15 in theTiksiGulf(Buor-KhayaBay) are described. These data served a basis for development of a conceptual thermodynamic model of seasonal freezing of the sea water layers and underlying bottom sediments in the sea-shore zone. The model uses two methods of localization of the phase transition zones: a classical (frontal) one is used for water, while another one within the range of temperatures – for the bottom. For real atmospheric conditions, we investigated specific features of the water freezing through in the shallow coastal zone of theLaptev Sea. The quantitative characteristics of the process were obtained. The calculations demonstrated that the distinguishing feature of the process is a stabilization of the ice thickness, taking place due to essential increasing of a salinity of the sea water. As a result of this, a shallow water body does not frozen through down to the bottom at even the very low air temperatures. Cooled salt waters does not allow liquid to be frozen in pores of the bottom ground. Salinization of the under-ice water layer can cause the melting of fast ice in the shallow water with its simultaneous increase away from the coast. Ice formation in water layers and bottom sediments begins at the same time, although it proceeds differently at different depths. Due to salinization of the bottom ground a continuous frozen zone is not formed, and the whole layer of freezing precipitation is a two-phase (partially frozen) area. As a whole, the model estimates of the process parameters including the motions of the phase fronts agree with known data of direct measurements. Despite such conformity, the model data should be considered as only evaluative ones. If a bottom is flat, the horizontal mixing and advection, which are not reproduced by a one-dimensional model in principle, the actual salinity parameters will most likely not reach the calculated values. However, for small values of the tides in ... |
author2 |
Russian Foundation for Basis Research (Project № 17-05-01221) Ministry of Science and Education of the Russian Federation (Project № RFMEFI61617X0076 ) Российский фонд фундаментальных исследований (проект № 17-05-01221) Министерство образования и науки Российской Федерации (проект № RFMEFI61617X0076 |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
P. Bogorodskii V. A. Grubiy S. V. Kustov Yu. A. Makshtas P. L. Sokolova A. П. Богородский B. А. Грубый С. В. Кустов Ю. А. Макштас П. Л. Соколова А. |
author_facet |
P. Bogorodskii V. A. Grubiy S. V. Kustov Yu. A. Makshtas P. L. Sokolova A. П. Богородский B. А. Грубый С. В. Кустов Ю. А. Макштас П. Л. Соколова А. |
author_sort |
P. Bogorodskii V. |
title |
CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA |
title_short |
CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA |
title_full |
CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA |
title_fullStr |
CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA |
title_full_unstemmed |
CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA |
title_sort |
crowth of the fast ice and its influence on the freezing of bottom sediments in the buor-khaya bay coastal zone, laptev sea |
publisher |
IGRAS |
publishDate |
2018 |
url |
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 |
long_lat |
ENVELOPE(135.167,135.167,60.567,60.567) ENVELOPE(127.803,127.803,72.287,72.287) |
geographic |
Laptev Sea Khaya Buor-Khaya |
geographic_facet |
Laptev Sea Khaya Buor-Khaya |
genre |
Advances in Polar Science Arctic laptev Laptev Sea Polar Science Polar Science The Cryosphere |
genre_facet |
Advances in Polar Science Arctic laptev Laptev Sea Polar Science Polar Science The Cryosphere |
op_source |
Ice and Snow; Том 58, № 2 (2018); 213-224 Лёд и Снег; Том 58, № 2 (2018); 213-224 2412-3765 2076-6734 10.15356/2076-6734-2018-2 |
op_relation |
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456/267 Карклин В.П., Карелин И.Д., Юлин А.В., Усольцева Е.А. Особенности формирования припая в море Лаптевых // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. Вып. 3 (97). С. 5–14. Визе В.Ю. Основы долгосрочных ледовых прогнозов для арктических морей // Тр. Арктического НИИ. Т. 159. Л.: изд. Главсевморпути, 1944. 274 с. Богородский П.В., Марченко А.В., Пнюшков А.В., Огородов А.С. Формирование припая и его воздействие на береговую зону арктических морей // Океанология. 2010. Т. 50. № 3. С. 345–354. Жигарев Л.А. Океаническая криолитозона. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с. Хименков А.Н., Брушков А.В. Океанический криолитогенез. М.: Наука, 2003. 336 с. Yang Y., Leppäranta M., Li Z.J., Cheng B., Zhai M., Demchev D. Model simulations of the annual cycle of the landfast ice thickness in the East Siberian Sea // Advances in Polar Science. 2015. V. 26. № 2. P. 168– 178. doi:10.13679/j.advps.2015.2.00168. Сергиенко В.И., Лобковский Л.И., Семилетов И.П., Дударев О.В., Дмитревский Н.Н., Шахова Н.Е., Романовский Н.Н., Космач Д.А., Никольский Д.Н., Никифоров С.Л., Саломатин А.С., Ананьев Р.А., Росляков А.Г., Салюк А.Н., Карнаух В.В., Черных Д.Б., Тумской В.Е., Юсупов В.И., Куриленко А.В., Чувилин Е.М., Буханов Б.А. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина «метановой катастрофы»: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года // ДАН. 2012. T. 446. № 3. C. 330–335. Молочушкин Е.Н., Гаврильев Р.И. Строение, фазовый состав и термический режим горных пород, слагающих дно прибрежной зоны моря Лаптевых // Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. C. 503–509. Чеверов В.Г., Видяпин И.Ю., Тумской В.Е. Состав и свойства отложений термокарстовых лагун Быковского полуострова // Криосфера Земли. 2007. Т. XI. № 3. С. 44–50. Чувилин Е.М., Буханов Б.А., Тумской В.Е., Шахова Н.Е., Семилетов И.П. Теплопроводность донных отложений в районе губы Буор-Хая (шельф моря Лаптевых) // Криосфера Земли. 2013. Т. XVII. № 2. С. 32–40. Junker R., Grigoriev M.N., Kaul N. Non-contact infrared temperature measurements in dry permafrost boreholes // Journ. of Geophys. Research. 2008. V. 113. B04102. doi:10.1029/2007JB004946. Overduin P.P., Wetterich S., Günther F., Grigoriev M.N., Grosse G., Schirrmeister L., Hubberten H.-W., Makarov A. Coastal dynamics and submarine permafrost in shallow water of the central Laptev Sea, East Siberia // The Cryosphere. 2016. № 10. Р. 1449–1462. doi:10.5194/tc-10-1449-2016. Rachold V., Bolshiyanov D.Y., Grigoriev M.N., Hubberten H.-W., Junker R., Kunitsky V.V., Merker F., Overduin P., Schneider W. Nearshore Arctic subsea permafrost in transition // EOS: Transactions of the American Geophysical Union. 2007. V. 88. № 13. P. 149–156. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам: Вып. 9. Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 311 с. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А. Влияние стратиграфии снежного покрова на его термическое сопротивление // Лёд и Снег. 2013. № 3 (123). С. 63–70. doi:10.15356/2076-6734-2013-3-63-70. Harrison W.D., Ostercamp T.E. Heat and mass transport processes in subsea permafrost. 1. An analysis of molecular diffusion and its consequences // Journ. of Geophys. Research. 1978. V. 83. № C9. P. 4707–4712. Васильев В.И., Максимов А.М., Петров Е.Е., Цыпкин Г.Г. Тепломассоперенос в промерзающих и протаивающих грунтах. М.: Наука, Физматлит, 1997. 224 с. Электронный ресурс http://www.geoprecision.com/en/products/temperature-string.html Богородский П.В., Пнюшков А.В. Влияние роста припайного льда на промерзание лежащего под ним дна // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. Вып. 3 (89). C. 69–77. Макштас А.П. Тепловой баланс арктических льдов в зимний период. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 66 с. Назинцев Ю.Л., Панов В.В. Фазовый состав и теплофизические характеристики морского льда. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 83 с. Гришин П.А. Температура замерзания засоленных грунтов // Тр. СОЮЗМОРНИИпроекта. 1963. № 3 (9). С. 84–91. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456 doi:10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 |
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 статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также 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_rightsnorm |
CC-BY |
op_doi |
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2 https://doi.org/10.13679/j.advps.2015.2.00168 https://doi.org/10.1029/2007JB004946 https://doi.org/10.5194/tc-10-1449-2016 https://doi.org/10.15356/2076- |
container_title |
Ice and Snow |
container_volume |
58 |
container_issue |
2 |
container_start_page |
213 |
op_container_end_page |
224 |
_version_ |
1766384258811691008 |
spelling |
ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/456 2023-05-15T13:05:29+02:00 CROWTH OF THE FAST ICE AND ITS INFLUENCE ON THE FREEZING OF BOTTOM SEDIMENTS IN THE BUOR-KHAYA BAY COASTAL ZONE, LAPTEV SEA РОСТ ПРИПАЯ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЗАМЕРЗАНИЕ ВЕРХНЕГО СЛОЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ ГУБЫ БУОР-ХАЯ (МОРЕ ЛАПТЕВЫХ) P. Bogorodskii V. A. Grubiy S. V. Kustov Yu. A. Makshtas P. L. Sokolova A. П. Богородский B. А. Грубый С. В. Кустов Ю. А. Макштас П. Л. Соколова А. Russian Foundation for Basis Research (Project № 17-05-01221) Ministry of Science and Education of the Russian Federation (Project № RFMEFI61617X0076 ) Российский фонд фундаментальных исследований (проект № 17-05-01221) Министерство образования и науки Российской Федерации (проект № RFMEFI61617X0076 2018-05-21 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456/267 Карклин В.П., Карелин И.Д., Юлин А.В., Усольцева Е.А. Особенности формирования припая в море Лаптевых // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. Вып. 3 (97). С. 5–14. Визе В.Ю. Основы долгосрочных ледовых прогнозов для арктических морей // Тр. Арктического НИИ. Т. 159. Л.: изд. Главсевморпути, 1944. 274 с. Богородский П.В., Марченко А.В., Пнюшков А.В., Огородов А.С. Формирование припая и его воздействие на береговую зону арктических морей // Океанология. 2010. Т. 50. № 3. С. 345–354. Жигарев Л.А. Океаническая криолитозона. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с. Хименков А.Н., Брушков А.В. Океанический криолитогенез. М.: Наука, 2003. 336 с. Yang Y., Leppäranta M., Li Z.J., Cheng B., Zhai M., Demchev D. Model simulations of the annual cycle of the landfast ice thickness in the East Siberian Sea // Advances in Polar Science. 2015. V. 26. № 2. P. 168– 178. doi:10.13679/j.advps.2015.2.00168. Сергиенко В.И., Лобковский Л.И., Семилетов И.П., Дударев О.В., Дмитревский Н.Н., Шахова Н.Е., Романовский Н.Н., Космач Д.А., Никольский Д.Н., Никифоров С.Л., Саломатин А.С., Ананьев Р.А., Росляков А.Г., Салюк А.Н., Карнаух В.В., Черных Д.Б., Тумской В.Е., Юсупов В.И., Куриленко А.В., Чувилин Е.М., Буханов Б.А. Деградация подводной мерзлоты и разрушение гидратов шельфа морей Восточной Арктики как возможная причина «метановой катастрофы»: некоторые результаты комплексных исследований 2011 года // ДАН. 2012. T. 446. № 3. C. 330–335. Молочушкин Е.Н., Гаврильев Р.И. Строение, фазовый состав и термический режим горных пород, слагающих дно прибрежной зоны моря Лаптевых // Северный Ледовитый океан и его побережье в кайнозое. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. C. 503–509. Чеверов В.Г., Видяпин И.Ю., Тумской В.Е. Состав и свойства отложений термокарстовых лагун Быковского полуострова // Криосфера Земли. 2007. Т. XI. № 3. С. 44–50. Чувилин Е.М., Буханов Б.А., Тумской В.Е., Шахова Н.Е., Семилетов И.П. Теплопроводность донных отложений в районе губы Буор-Хая (шельф моря Лаптевых) // Криосфера Земли. 2013. Т. XVII. № 2. С. 32–40. Junker R., Grigoriev M.N., Kaul N. Non-contact infrared temperature measurements in dry permafrost boreholes // Journ. of Geophys. Research. 2008. V. 113. B04102. doi:10.1029/2007JB004946. Overduin P.P., Wetterich S., Günther F., Grigoriev M.N., Grosse G., Schirrmeister L., Hubberten H.-W., Makarov A. Coastal dynamics and submarine permafrost in shallow water of the central Laptev Sea, East Siberia // The Cryosphere. 2016. № 10. Р. 1449–1462. doi:10.5194/tc-10-1449-2016. Rachold V., Bolshiyanov D.Y., Grigoriev M.N., Hubberten H.-W., Junker R., Kunitsky V.V., Merker F., Overduin P., Schneider W. Nearshore Arctic subsea permafrost in transition // EOS: Transactions of the American Geophysical Union. 2007. V. 88. № 13. P. 149–156. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам: Вып. 9. Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 311 с. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А. Влияние стратиграфии снежного покрова на его термическое сопротивление // Лёд и Снег. 2013. № 3 (123). С. 63–70. doi:10.15356/2076-6734-2013-3-63-70. Harrison W.D., Ostercamp T.E. Heat and mass transport processes in subsea permafrost. 1. An analysis of molecular diffusion and its consequences // Journ. of Geophys. Research. 1978. V. 83. № C9. P. 4707–4712. Васильев В.И., Максимов А.М., Петров Е.Е., Цыпкин Г.Г. Тепломассоперенос в промерзающих и протаивающих грунтах. М.: Наука, Физматлит, 1997. 224 с. Электронный ресурс http://www.geoprecision.com/en/products/temperature-string.html Богородский П.В., Пнюшков А.В. Влияние роста припайного льда на промерзание лежащего под ним дна // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. Вып. 3 (89). C. 69–77. Макштас А.П. Тепловой баланс арктических льдов в зимний период. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 66 с. Назинцев Ю.Л., Панов В.В. Фазовый состав и теплофизические характеристики морского льда. СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. 83 с. Гришин П.А. Температура замерзания засоленных грунтов // Тр. СОЮЗМОРНИИпроекта. 1963. № 3 (9). С. 84–91. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/456 doi:10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 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 статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также 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). CC-BY Ice and Snow; Том 58, № 2 (2018); 213-224 Лёд и Снег; Том 58, № 2 (2018); 213-224 2412-3765 2076-6734 10.15356/2076-6734-2018-2 bottom sediments energy and mass transport ice forming shallow water zone sub-ice water layer донные отложения льдообразование мелководье подлёдный слой моря энергои массоперенос info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2018 ftjias https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2-213-224 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-2 https://doi.org/10.13679/j.advps.2015.2.00168 https://doi.org/10.1029/2007JB004946 https://doi.org/10.5194/tc-10-1449-2016 https://doi.org/10.15356/2076- 2022-12-20T13:29:52Z Results of the ice and hydrological measurements carried out in the winter of 2014/15 in theTiksiGulf(Buor-KhayaBay) are described. These data served a basis for development of a conceptual thermodynamic model of seasonal freezing of the sea water layers and underlying bottom sediments in the sea-shore zone. The model uses two methods of localization of the phase transition zones: a classical (frontal) one is used for water, while another one within the range of temperatures – for the bottom. For real atmospheric conditions, we investigated specific features of the water freezing through in the shallow coastal zone of theLaptev Sea. The quantitative characteristics of the process were obtained. The calculations demonstrated that the distinguishing feature of the process is a stabilization of the ice thickness, taking place due to essential increasing of a salinity of the sea water. As a result of this, a shallow water body does not frozen through down to the bottom at even the very low air temperatures. Cooled salt waters does not allow liquid to be frozen in pores of the bottom ground. Salinization of the under-ice water layer can cause the melting of fast ice in the shallow water with its simultaneous increase away from the coast. Ice formation in water layers and bottom sediments begins at the same time, although it proceeds differently at different depths. Due to salinization of the bottom ground a continuous frozen zone is not formed, and the whole layer of freezing precipitation is a two-phase (partially frozen) area. As a whole, the model estimates of the process parameters including the motions of the phase fronts agree with known data of direct measurements. Despite such conformity, the model data should be considered as only evaluative ones. If a bottom is flat, the horizontal mixing and advection, which are not reproduced by a one-dimensional model in principle, the actual salinity parameters will most likely not reach the calculated values. However, for small values of the tides in ... Article in Journal/Newspaper Advances in Polar Science Arctic laptev Laptev Sea Polar Science Polar Science The Cryosphere Ice and Snow (E-Journal) Laptev Sea Khaya ENVELOPE(135.167,135.167,60.567,60.567) Buor-Khaya ENVELOPE(127.803,127.803,72.287,72.287) Ice and Snow 58 2 213 224 |