Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer

Materials from long-term field observations of the internal structure of ice hummocks in the Arctic seas were analyzed. Empirical expressions describing the porosity distribution of the underwater part of a newly-formed hummock depending on the depth and width of the keel had been derived. A two-dim...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Ice and Snow
Main Authors: O. Andreev M., О. Андреев М.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: IGRAS 2020
Subjects:
Arctic regions
internal structure
hummock
porosity
ridge keels
two-dimensional thermodynamic model of ice hammock
Арктика
внутренняя структура
гряда торосов
двухмерная термодинамическая модель тороса
пористость
торос
Arctic
Online Access:https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840
https://doi.org/10.31857/S2076673420040059
id ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/840
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Ice and Snow (E-Journal)
op_collection_id ftjias
language Russian
topic Arctic regions
internal structure
hummock
porosity
ridge keels
two-dimensional thermodynamic model of ice hammock
Арктика
внутренняя структура
гряда торосов
двухмерная термодинамическая модель тороса
пористость
торос
spellingShingle Arctic regions
internal structure
hummock
porosity
ridge keels
two-dimensional thermodynamic model of ice hammock
Арктика
внутренняя структура
гряда торосов
двухмерная термодинамическая модель тороса
пористость
торос
O. Andreev M.
О. Андреев М.
Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
topic_facet Arctic regions
internal structure
hummock
porosity
ridge keels
two-dimensional thermodynamic model of ice hammock
Арктика
внутренняя структура
гряда торосов
двухмерная термодинамическая модель тороса
пористость
торос
description Materials from long-term field observations of the internal structure of ice hummocks in the Arctic seas were analyzed. Empirical expressions describing the porosity distribution of the underwater part of a newly-formed hummock depending on the depth and width of the keel had been derived. A two-dimensional thermodynamic ice hummock model taking into account these expressions has been developed. The influence of porosity distribution on the results of thermodynamic calculations of ice hummock evolution is considered. It is shown that the porosity distribution in the ice hummock keel defines the growth of the consolidated layer to a large extent. The screening effect of the ice hummock sail on the evolution of the consolidated layer is less important. As a result, during the life-time of the ice hummock, the thickness of the consolidated layer in its central part becomes greater than at its edges. The smaller the size of the ice hummock, the faster this effect appears. На основании обработки данных многолетних наблюдений рассматриваются пространственная неоднородность заполнения подводной части тороса и её влияние на скорость промерзания киля тороса при термодинамическом моделировании. Учёт пространственной неоднородности запол- нения киля способствует решению вопроса о распределении толщин консолидированного слоя в поперечном сечении тороса для разных этапов эволюции торосистого образования на протяжении зимнего сезона.
format Article in Journal/Newspaper
author O. Andreev M.
О. Андреев М.
author_facet O. Andreev M.
О. Андреев М.
author_sort O. Andreev M.
title Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
title_short Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
title_full Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
title_fullStr Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
title_full_unstemmed Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
title_sort accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer
publisher IGRAS
publishDate 2020
url https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840
https://doi.org/10.31857/S2076673420040059
geographic Arctic
geographic_facet Arctic
genre Arctic
Arctic
Арктика
genre_facet Arctic
Arctic
Арктика
op_source Ice and Snow; Том 60, № 4 (2020); 547-556
Лёд и Снег; Том 60, № 4 (2020); 547-556
2412-3765
2076-6734
op_relation https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840/538
Морской лед. Справочное пособие / Под ред. И.Е. Фролова, В.П. Гаврило. СПб.: Гидрометеоиздат, 1997. 402 с.
Марченко А.В. Влияние консолидации торосов на тепловые потоки из океана в атмосферу // Тр. ААНИИ. 2003. Т. 446. С. 150–164.
Ледяные образования морей западной Арктики / Под ред. Г.К. Зубакина. СПб.: изд. ААНИИ, 2007. 256 с.
Астафьев В.Н., Сурков В.Н., Трусков П.А. Торосы и стамухи Охотского моря. СПб.: Прогресс–Погода, 1997. 184 с.
Hoyland K.V. Simulations of the consolidation process in first-year ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 2002. № 34. P. 143–158.
Марченко А.В., Гудошников Ю.П., Зубакин Г.К., Макштас А.П. Термодинамическая консолидация торосов // Тр. ААНИИ. 2004. Т. 449. С. 64–89.
Shestov A.S., Marchenko A.V. Thermodynamic consolidation of ice ridge keels in water at varying freezing points // Cold Regions Science and Technology. 2016. № 121. P. 1–10.
Schramm J., Flato G., Curry J. Toward the modeling of enhanced basal melting in ridge keels // Journ. of Geophys. Research. 2000. V. 105. № C6. P. 14081–14092.
Mironov Y.U., Porubayev V.S. Structural peculiarities of ice features on the offshore of the Caspian Sea, the Sea of Okhotsk and the Pechora Sea // Proc. of the 18h In tern. Conf. on POAC’05. Potsdam, USA, June 26–30, 2005. Р. 425–434.
Андреев О.М. Термодинамическое моделирование эволюции торосистых образований в Арктическом бассейне // Лёд и Снег. 2011. № 1 (113). С. 69–74.
Timco G.M., Burden R.P. An analysis of the shapes of sea ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 1997. № 25. P. 65–77.
Lepparanta M., Lensu M., Kosloff P., Veitch B. The life story of a first-year sea ice ridge // Cold Regions Science and Technology. 1995. № 23. P. 279–290.
Kharitnonov V.V. Internal structure of ice ridges and stamukhas based on thermal drilling data // Cold Regions Science and Technology. 2008. № 52. Р. 302–325.
Strub-Klein L, Sudom D. A comprehensive analysis of the morphology of first-year sea ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 20012. № 22. Р. 94–109.
Грищенко В.Д. Морфометрические характеристики гряд торосов на льдах Арктического бассейна // Тр. ААНИИ. 1988. Т. 401. С. 46–55.
Surkov G.A. Thickness of the consolidated layer in first-year hummocks. Proc. 16th Intern. Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. Ottawa, Ontario, Canada. August 12–17, 2001. Р. 245–252. http://www.poac.com/PapersOnline.html.
Surkov G.A. Internal structure of first-year hummocks. Proc. of the 11th (2001) ISOPE. Stavanger, Norway. June 17–22, 2001. V. I. Р. 796–798.
Андреев О.М. Влияние вертикальной неоднородности заполнения киля тороса на скорость его промерзания // Лёд и Снег. 2013. № 2 (122). С. 63–68.
Павлов В.А., Корнишин К.А., Ефимов Я.О., Миронов Е.У., Гузенко Р.Б., Харитонов В.В. Особенности развития консолидированного слоя гряд торосов в морях Карском и Лаптевых // Нефтяное хозяйство. 2016. № 11. С. 49–54.
Kharitonov V.V. Ice ridges in landfast ice of Shokal'skogo Strait // Geography, Environment, Sustainability. 2019. V. 12. № 3. Р. 16–26. doi:10.24057/2071-9388-2019-43.
Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. 656 с.
Андреев О.М., Иванов Б.В. Параметризация радиационных процессов в модели ледяного покрова // Метеорология и гидрология. 2001. № 2. С. 81–88.
Makshtas A.P., Andreas E.L., Svyashchennikov P.N., Timachev V.F. Accounting for clouds in sea ice models // Cold Regions Research and Engineering Laboratory. 1998. V. 98‑9. 39 p.
Назинцев Ю.Л., Дмитраж Ж.А., Моисеев В.И. Теплофизические свойства морского льда. Л.: изд. ЛГУ, 1988. 260 с.
Marchenko A.V. Thermodynamic consolidation and melting of sea ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 2008. V. 52. Р. 278–301.
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840
doi:10.31857/S2076673420040059
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/10.31857/S2076673420040059
https://doi.org/10.24057/2071-9388-2019-43
container_title Ice and Snow
container_volume 60
container_issue 4
container_start_page 547
op_container_end_page 556
_version_ 1766302539622383616
spelling ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/840 2023-05-15T14:28:22+02:00 Accounting of the internal structure of the ice hummock keel in thermodynamic calculations of the evolution of the consolidated layer Учёт внутренней структуры киля тороса при термодинамических расчётах эволюции консолидированного слоя O. Andreev M. О. Андреев М. 2020-11-04 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840 https://doi.org/10.31857/S2076673420040059 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840/538 Морской лед. Справочное пособие / Под ред. И.Е. Фролова, В.П. Гаврило. СПб.: Гидрометеоиздат, 1997. 402 с. Марченко А.В. Влияние консолидации торосов на тепловые потоки из океана в атмосферу // Тр. ААНИИ. 2003. Т. 446. С. 150–164. Ледяные образования морей западной Арктики / Под ред. Г.К. Зубакина. СПб.: изд. ААНИИ, 2007. 256 с. Астафьев В.Н., Сурков В.Н., Трусков П.А. Торосы и стамухи Охотского моря. СПб.: Прогресс–Погода, 1997. 184 с. Hoyland K.V. Simulations of the consolidation process in first-year ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 2002. № 34. P. 143–158. Марченко А.В., Гудошников Ю.П., Зубакин Г.К., Макштас А.П. Термодинамическая консолидация торосов // Тр. ААНИИ. 2004. Т. 449. С. 64–89. Shestov A.S., Marchenko A.V. Thermodynamic consolidation of ice ridge keels in water at varying freezing points // Cold Regions Science and Technology. 2016. № 121. P. 1–10. Schramm J., Flato G., Curry J. Toward the modeling of enhanced basal melting in ridge keels // Journ. of Geophys. Research. 2000. V. 105. № C6. P. 14081–14092. Mironov Y.U., Porubayev V.S. Structural peculiarities of ice features on the offshore of the Caspian Sea, the Sea of Okhotsk and the Pechora Sea // Proc. of the 18h In tern. Conf. on POAC’05. Potsdam, USA, June 26–30, 2005. Р. 425–434. Андреев О.М. Термодинамическое моделирование эволюции торосистых образований в Арктическом бассейне // Лёд и Снег. 2011. № 1 (113). С. 69–74. Timco G.M., Burden R.P. An analysis of the shapes of sea ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 1997. № 25. P. 65–77. Lepparanta M., Lensu M., Kosloff P., Veitch B. The life story of a first-year sea ice ridge // Cold Regions Science and Technology. 1995. № 23. P. 279–290. Kharitnonov V.V. Internal structure of ice ridges and stamukhas based on thermal drilling data // Cold Regions Science and Technology. 2008. № 52. Р. 302–325. Strub-Klein L, Sudom D. A comprehensive analysis of the morphology of first-year sea ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 20012. № 22. Р. 94–109. Грищенко В.Д. Морфометрические характеристики гряд торосов на льдах Арктического бассейна // Тр. ААНИИ. 1988. Т. 401. С. 46–55. Surkov G.A. Thickness of the consolidated layer in first-year hummocks. Proc. 16th Intern. Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions. Ottawa, Ontario, Canada. August 12–17, 2001. Р. 245–252. http://www.poac.com/PapersOnline.html. Surkov G.A. Internal structure of first-year hummocks. Proc. of the 11th (2001) ISOPE. Stavanger, Norway. June 17–22, 2001. V. I. Р. 796–798. Андреев О.М. Влияние вертикальной неоднородности заполнения киля тороса на скорость его промерзания // Лёд и Снег. 2013. № 2 (122). С. 63–68. Павлов В.А., Корнишин К.А., Ефимов Я.О., Миронов Е.У., Гузенко Р.Б., Харитонов В.В. Особенности развития консолидированного слоя гряд торосов в морях Карском и Лаптевых // Нефтяное хозяйство. 2016. № 11. С. 49–54. Kharitonov V.V. Ice ridges in landfast ice of Shokal'skogo Strait // Geography, Environment, Sustainability. 2019. V. 12. № 3. Р. 16–26. doi:10.24057/2071-9388-2019-43. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. 656 с. Андреев О.М., Иванов Б.В. Параметризация радиационных процессов в модели ледяного покрова // Метеорология и гидрология. 2001. № 2. С. 81–88. Makshtas A.P., Andreas E.L., Svyashchennikov P.N., Timachev V.F. Accounting for clouds in sea ice models // Cold Regions Research and Engineering Laboratory. 1998. V. 98‑9. 39 p. Назинцев Ю.Л., Дмитраж Ж.А., Моисеев В.И. Теплофизические свойства морского льда. Л.: изд. ЛГУ, 1988. 260 с. Marchenko A.V. Thermodynamic consolidation and melting of sea ice ridges // Cold Regions Science and Technology. 2008. V. 52. Р. 278–301. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/840 doi:10.31857/S2076673420040059 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 60, № 4 (2020); 547-556 Лёд и Снег; Том 60, № 4 (2020); 547-556 2412-3765 2076-6734 Arctic regions internal structure hummock porosity ridge keels two-dimensional thermodynamic model of ice hammock Арктика внутренняя структура гряда торосов двухмерная термодинамическая модель тороса пористость торос info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2020 ftjias https://doi.org/10.31857/S2076673420040059 https://doi.org/10.24057/2071-9388-2019-43 2022-12-20T13:30:18Z Materials from long-term field observations of the internal structure of ice hummocks in the Arctic seas were analyzed. Empirical expressions describing the porosity distribution of the underwater part of a newly-formed hummock depending on the depth and width of the keel had been derived. A two-dimensional thermodynamic ice hummock model taking into account these expressions has been developed. The influence of porosity distribution on the results of thermodynamic calculations of ice hummock evolution is considered. It is shown that the porosity distribution in the ice hummock keel defines the growth of the consolidated layer to a large extent. The screening effect of the ice hummock sail on the evolution of the consolidated layer is less important. As a result, during the life-time of the ice hummock, the thickness of the consolidated layer in its central part becomes greater than at its edges. The smaller the size of the ice hummock, the faster this effect appears. На основании обработки данных многолетних наблюдений рассматриваются пространственная неоднородность заполнения подводной части тороса и её влияние на скорость промерзания киля тороса при термодинамическом моделировании. Учёт пространственной неоднородности запол- нения киля способствует решению вопроса о распределении толщин консолидированного слоя в поперечном сечении тороса для разных этапов эволюции торосистого образования на протяжении зимнего сезона. Article in Journal/Newspaper Arctic Arctic Арктика Ice and Snow (E-Journal) Arctic Ice and Snow 60 4 547 556

Similar Items