Лёд и Снег · 2020 · Т. 60 · № 3

УДК 551.326.7(268.55)

doi: 10.31857/S2076673420030050

Комплексное исследование старых торосов в Северном Ледовитом океане

В.С. Порубаев¹, С.М. Ковалев¹, К.А. Корнишин², Я.О. Ефимов³

¹Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия;

²«НК «Роснефть», Москва, Россия; ³Арктический научный центр, Москва, Россия

*guzenko@aari.ru

Comprehensive study of old hummocks in the Arctic Ocean

R.B. Guzenko^1*, Ye.U. Mironov¹, V.V. Kharitonov¹, S.V. Khotchenkov¹, R.I. May¹, V.S. Porubaev¹,

S.М. Кovalеv¹, K.А. Kornishin², Ya.О. Efimov³

¹Arctic and Antarctic Research Institute, St. Petersburg, Russia;

²Rosneft Oil Company, Moscow, Russia; ³Arctic Research Centre, Moscow, Russia

*guzenko@aari.ru

Received May 7, 2019 / Revised August 14, 2019 / Accepted December 13, 2019

Keywords: composite ridge, comprehensive study, consolidated layer, internal structure, old ice ridge, ridge age, water thermal drilling, 3D-model of ridge.

Summary

In May 2015, the old hummock located to the North of the Bennett island (the East Siberian Sea) was investi-

gated using several methods, among which were water thermal drilling, tachometric and sonar surveys, under-

water video recording, as well as techniques to determine the strength and physical properties of ice. It was

found out that only a combination of different methods provides a way to correctly estimate the main mor-

phometric characteristics of a large ice formation and to determine its volume and mass. Analysis of the inter-

nal structure of the hummock, obtained by the water thermal drilling with a record of the drilling rate on the

logger, made it possible to reveal a composite character of the ice formation (the hummock consisted of two

fragments - the large old one and the smaller first-year piece) and to estimate approximately its age (3-4 years).

Comparison of the main morphometric characteristics of the old hummock with the average values of first-year

hummocks, investigated in the same area and the time, showed that the old hummock had significantly greater

geometric parameters: its volume and mass exceeded similar parameters of the average younger formation by

factors 5.6 and 5.8, respectively. This significant difference allows suggestion that the reason is not the age but a

composite structure of the old formation. The average thickness of the consolidated layer of the old hummock

equal to 4.6 m is almost twice larger than similar parameter of a first-year hummock (2.33 m) while the aver-

age value of the thickness in the old part of the old hummock (5.22 m) is larger than that of a young one by the

factor 2.2. Note also, that the old hummock is characterized by almost complete smoothness (impossible to sep-

arate individual blocks) and minimal porosity (1%) of its ice. The salinity and density of the ice composing the

frontal part of the old hummock is much smaller than in first-year hummocks. The average density of ice in the

old hummock, determined analytically from the buoyancy condition, was equal to 896 kg/m³, while the average

density of ice in the first-year hummocks, determined from measurements, - 917 kg/m³.

Citation: Guzenko R.B., Mironov Ye.U., Kharitonov V.V., Khotchenkov S.V., May R.I., Porubaev V.S., Кovalеv S.М., Kornishin K.А., Efimov Ya.О. Comprehen-

sive study of old hummocks in the Arctic Ocean. Led i Sneg. Ice and Snow. 2020. 60 (3): 431-444. [In Russian]. doi: 10.31857/S2076673420030050.

Поступила 7 мая 2019 г. / После доработки 14 августа 2019 г. / Принята к печати 13 декабря 2019 г.

Ключевые слова: внутренняя структура, водяное термобурение, возраст тороса, комплексное исследование, консолидированный

слой, составной торос, старый торос, 3D-модель.

На основе исследования морфометрии, внутренней структуры и физико-механических свойств ста-

рого тороса на северо-западе Восточно-Сибирского моря сделан вывод, что он состоит из более

крупного старого и меньшего однолетнего фрагментов. Средняя толщина консолидированного

слоя в старой части тороса больше, чем в среднем у однолетних торосов, в 2,2 раза.

Введение

терес. Научный интерес вызван необходимостью

лучшего понимания сложного механизма природ

Торосы, представляя собой характерные для

ных процессов, определяющих распределение па

замерзающих акваторий ледяные образования,

раметров торосов в пространстве и их эволюцию

вызывают как научный, так и практический ин

во времени, что способствует раскрытию фунда

 431 

Морские, речные и озёрные льды

2013-2017 гг. в рамках исследований ледяного

покрова на лицензионных участках «НК «Рос

нефть» в российских арктических морях было

детально исследовано 138 однолетних торосов.

Морфометрия старых (двух- и многолетних) то

росов по сравнению с однолетними торосами

изучена значительно хуже [6], особенно это ка

сается внутренней структуры [7]. Вопросы мор

фометрии старых торосов затрагивались в ряде

работ [8-19 и др.], однако в большинстве из них

рассматривались лишь отдельные характеристи

ки. Кроме того, предлагаемые авторами методы

исследования параметров не всегда позволяли

определять их с достаточной точностью.

9 мая 2015 г. в результате высадки с атомного

ледокола «Ямал» на дрейфующий лёд к северу от

о. Беннетта в Восточно-Сибирском море участ

Рис. 1. Исследование старого тороса на северо-западе

никами совместной экспедиции ААНИИ и «НК

Восточно-Сибирского моря (красными маркерами

«Роснефть» было проведено комплексное иссле

отмечены видимые точки бурения на профиле)

Fig. 1. Study of old ice ridge in the north-west of the

дование старого тороса с помощью различных

East Siberian Sea (visible points of drilling on the profile

методов (рис. 1). Задачи настоящей статьи - об

are marked by red)

суждение результатов данного исследования, а

также сравнительный анализ основных морфо

ментальных закономерностей изменчивости ле

метрических и физико-механических характе

дяного покрова в целом. Практический интерес

ристик старого тороса с соответствующими па

связан, в частности, с возрастающей хозяйствен

раметрами однолетних торосов, исследованных

ной активностью нефтяных и газовых компаний,

в тот же период в том же районе.

ведущих или планирующих свою деятельность на

шельфе арктических и замерзающих морей. Круп

ные гряды торосов отличаются внушительной

Общая характеристика ледяного образования

массой, и их движение заключает в себе угрозу по

и гидрометеорологических условий

вреждения шельфовой морской инфраструктуры.

Для определения возможной ледовой нагрузки на

Ледовая станция, на которой исследовал

морские объекты необходимо знать характерные

ся старый торос, находилась на поле сморози

для конкретного района средние и экстремаль

двух- и однолетнего льда в точке с координатами

ные значения морфометрических параметров ле

77°05,1′ с.ш. и 149°12,6′ в.д. Во время работ были

дяных образований: как внешних - длину гребня,

следующие гидрометеорологические условия: тем

высоту и ширину паруса, глубину и ширину киля,

пература воздуха -12,1 °С; ветер северо-восточный

общую толщину, так и параметров внутренней

7 м/с, ясно; температура морской воды подо льдом

структуры - пористость, толщину консолидиро

-1,48 °С; солёность морской воды 26,83 ‰; глу

ванного слоя (КС) и другие.

бина моря 43 м. Старый торос представлял собой

С 2001 г. с помощью технологии водя

сложное ледяное образование, у которого можно

ного термобурения с записью скорости буре

было выделить два гребня (см. рис. 1). На рис. 2

ния на электронный носитель, разработанной

показан рельеф верхней поверхности старого то

под руководством В.А. Морева [1], специали

роса по данным тахеометрической съёмки. Там же

сты Арктического и Антарктического научно-

отмечены профиль термобурения, точки проведе

исследовательского института (ААНИИ) по

ния гидролокационной съёмки и видеосъёмки с

лучили значительный объём информации по

помощью телеуправляемого подводного аппара

морфометрии и внутренней структуре торосов

та. Первый гребень - наиболее высокий и прямой,

в замерзающих морях [2-5]. Только в период

вытянут на рис. 2 от правого нижнего угла к лево

 432 

Р.Б. Гузенко и др.

деосъёмка киля тороса с помощью телеуправ

ляемого подводного аппарата. В дополнение к

морфометрическим исследованиям определя

лись физико-механические свойства льда, сла

гающего торос.

Для водяного термобурения тороса использо

валась разработанная и изготовленная в ААНИИ

установка водяного бурения льда с записью ско

рости бурения УВБЛ-2М. Установка УВБЛ-2М

В.А. Морева [20] предполагает одновременную

работу двумя постами, каждый из которых осна

щён буровым, измерительным и записывающим

комплектами. Общий принцип технологии за

ключается в том, что скорость бурения обуслов

лена состоянием проходимой буром среды, ко

торую подразделяют на три типа: твёрдый лёд,

рыхлый лёд и полость. В процессе бурения буро

вой шланг вращает измерительное колесо преоб

разователя и мгновенная скорость погружения

Рис. 2. Рельеф верхней поверхности старого тороса по

данным тахеометрической съёмки.

бура в скважине записывается на логгер. По

путно в скважине специальным электронным

Цветными кружками показаны майны, с которых прово

дились гидролокационная съёмка (ГЛС) и видеосъёмка те

щупом измеряется превышение льда над уров

леуправляемым подводным аппаратом (ТПА) «Гном».

нем моря и определяется толщина снега.

Красная линия - профиль бурения

При обработке данных термобурения опре

Fig. 2. Top surface relief of the old ice ridge by the ta

деляют величины надводной и подводной частей

chometric survey.

ледяного образования, а также границы пустот и

The colored circles show the points for sonar survey and video

льда разной плотности в скважине. Технология

filming by «Gnom» underwater remotely operated vehicle. The

red line is the drilling profile

водяного термобурения с записью скорости буре

ния на электронный носитель позволяет опреде

му верхнему; второй гребень имеет дугообразную

лять внешние параметры ледяного образования

форму и расположен на рис. 2 левее. По данным

(высоту паруса, глубину киля, общую толщину)

тахеометрической съёмки длина надводной части

и исследовать внутреннюю структуру в скважи

старого тороса составила 153 м, ширина - 95 м.

не (выделять слои твёрдого, рыхлого льда и поло

Надводная часть тороса была сглаженной без ви

сти), что в результате даёт возможность оценить

димых отдельных блоков.

границы консолидированного слоя, а также опре

делить пористость (относительное содержание

пустот в толще тороса; устанавливается отноше

Методика исследования

нием суммарной протяжённости полостей в сква

жинах к суммарной протяжённости скважин),

Комплексное исследование ледяных образо

размеры пустот, содержание твёрдого льда и др.

ваний подразумевает использование нескольких

Выделение границ консолидированного

методов, дополняющих друг друга и позволяю

слоя - особая задача при обработке данных тер

щих в совокупности получить наиболее объек

мобурения. Этот процесс происходит в два этапа.

тивную картину. Основные методы определения

Сначала с помощью формального алгоритма авто

морфометрических характеристик старого то

матически определяют пространство, занимаемое

роса следующие: 1) водяное термобурение с за

твёрдым льдом, находящимся наиболее близко к

писью скорости бурения на логгер; 2) тахеоме

уровню воды. Затем проводится экспертная кор

трическая съёмка верхней поверхности ледяного

рекция результатов формального выделения. При

образования; 3) гидролокационная съёмка ниж

этом подразумевается, что в консолидирован

ней поверхности ледяного образования; 4) ви

ном слое отсутствуют пустоты (исключая неболь

 433 

Морские, речные и озёрные льды

шие каверны внутри слоя твёрдого льда) и тол

съёмку, одна - под видеосъёмку и одна - под

стые слои рыхлого льда. Как правило, не должно

обе съёмки (см. рис. 2).

быть и резких перепадов положения границ кон

Определение физико-механических свойств льда

солидированного слоя между соседними точками.

вели следующим образом. С помощью керноот

Кроме того, при определении консолидирован

борника «Kovacs Enterprise» с внутренним диаме

ного слоя учитывается характер графика скорости

тром 141 мм выбуривался керн льда, для которого

бурения в зоне предполагаемого слоя и смежных с

описывалась текстура льда. Для измерения темпе

ним областей. В спорных моментах для более на

ратуры льда с дискретностью 10 см в отобранном

дёжного определения границ консолидированно

керне просверливали отверстия диаметром 3 мм и

го слоя в конкретных точках использовали данные

глубиной 70 мм, куда помещали щуп термометра

локальной прочности льда, если она была измере

GTH 175/MO. Для измерения плотности керн на

на в этих же точках с помощью зонд-индентора.

распиловочной машинке распиливался на отдель

Тахеометрическая съёмка велась с помощью

ные цилиндры таким образом, чтобы лёд в цилинд-

электронного тахеометра М3 DR Trimble Access.

ре был однородным по текстурным признакам.

Съёмка включала в себя точки профиля бурения,

Высота цилиндра колебалась от 10 до 15 см. От

а также все наиболее значимые фрагменты релье

пиленный цилиндр измерялся с помощью штан

фа верхней поверхности ледяного образования.

генциркуля с точностью до 0,1 мм и взвешивался

Гидролокационная съёмка нижней поверхности

на электронных весах. По полученным значениям

ледяного образования выполнялась гидролокато

массы цилиндра и его объёма вычислялась плот

ром кругового обзора Imagenex 881А, оборудован

ность льда. Для взятия проб на солёность из керна

ным приводом вращения Azimuth Drive и моду

при помощи распиловочной машинки с дискрет

лем ориентации. Результаты гидролокационной

ностью 10 см отпиливали диски толщиной 2-3 см,

съёмки позволяют получать трёхмерное изобра

которые помещали в герметичные полиэтиленовые

жение поверхностей с точностью до нескольких

пакеты. В лабораторных условиях лёд в закрытых

сантиметров. Обычно гидролокационная съёмка

пакетах находился до полного растапливания. При

подводной поверхности проводится с двух-трёх

достижении талой водой комнатной температу

точек в зависимости от размера и конфигурации

ры (20 °С) с помощью кондуктометра типа HI 8733

ледяного образования, а также имеющегося в

«HANNA» измерялась её электропроводность, на

распоряжении рабочего времени. Гидролокатор

основании которой вычислялась солёность.

кругового обзора опускается в заранее подготов

Локальную прочность льда исследовали

ленную майну с треноги при помощи ручной ле

с помощью изготовленного в ААНИИ зонд-

бёдки на необходимую для оптимального охвата

индентора [21, 22]. Скважину в ледяном покро

глубину и оттуда ведёт съёмку. Гидролокацион

ве для испытаний на локальную прочность льда

ная съёмка выполняется в режиме профилирова

подготавливали с помощью мотобура диаметром

ния по секторам с определённым шагом, который

250 мм. Глубина скважины в парусе тороса со

можно увеличивать для ускорения сканирования

ставила 2,2 м; ещё в двух скважинах прочность

и уменьшать для большей детализации съёмки.

измерялась до глубины 90 см. Для определения

Средняя продолжительность одного сканирова

локальной прочности льда в скважине на рабо

ния поверхности ледяного образования - 1,5 часа

чий шток зонда устанавливали индентор диамет-

без учёта времени на мобилизацию/демобилиза

ром 9 см. Локальную прочность льда тестиро

цию в каждой точке. Гидролокационная съёмка

вали с шагом 30 см по всей глубине скважины.

нашего тороса выполнялась с двух точек, глубина

Внедрение индентора сопровождалось хрупко-

погружения гидролокатора - 36,7 и 37,8 м.

пластическим разрушением льда. Во время ис

Видеосъёмка киля тороса проводилась при

пытаний фиксировали перемещение индентора

помощи телеуправляемого подводного аппара

и давление в системе. Одновременно давление в

та «Гном». Обычно его погружение происходит

системе зонда контролировали образцовым ма

поочерёдно с гидролокатором кругового обзора

нометром. На основании полученных данных о

в одни и те же майны. Всего для съёмок киля то

времени нагружения, давлении в системе и глу

роса использовали три подготовленные майны,

бине внедрения индентора для каждого испыта

одна майна - только под гидролокационную

ния определялась локальная прочность льда.

 434 

Р.Б. Гузенко и др.

С помощью полевой испытательной машины

ного превышения была размечена промежуточ

(пресса) ПИМ-200М измеряли прочность кру

ная точка (№ 5), расстояние которой от точек

глых пластин льда на изгиб. Для этого использо

№ 4 и 6 составило 3 и 2 м соответственно. При

вали выпиленные циркулярной пилой из керна

этом если точку максимального превышения па

диски толщиной примерно 19 мм. В начале и

руса можно качественно оценить визуально и,

в конце серий измерений проводили тариров

проложив через эту точку профиль бурения, из

ку пресса с помощью образцового динамомет-

мерить превышение электронным уровнемером

ра. Продолжительность деформирования диска

в скважине или с помощью тахеометра, то мак

льда от момента приложения силы до разруше

симальное значение осадки киля на профиле

ния диска льда составляла от 0,7 до 1,2 с. Мак

бурения уловить практически невозможно. Для

симальное значение силы в момент разрушения

этого необходимо использовать данные гидро

образца измеряли по показаниям динамометра с

локационного зондирования киля. По резуль

индикатором, оснащённым стрелкой, фиксиру

татам гидролокационной съёмки максимальная

ющей максимальное значение.

осадка киля старого тороса - 17,5 м, что суще

ственно больше максимальной глубины киля на

профиле термобурения (13,21 м). Таким обра

Основные результаты

зом, отношение максимальных значений киля и

паруса старого тороса составило 3,07. Это - не

Морфометрические характеристики. Попе

сколько меньше средних значений соотноше

речный профиль бурения (см. рис. 1-3) пере

ния киль/парус, приведённых для старых торо

секал оба гребня тороса, проходя через точку

сов в работах [10, 13, 17] и оценённых от 3,22

максимальной высоты паруса (точка № 18 на

до 3,55. В контексте соотношения киль/парус

профиле) - 5,7 м. Преобладающая дискретность

отметим значительную максимальную высоту

измерений на профиле - 5 м, только в районе

паруса нашего тороса (5,7 м). Среди 139 торо

первого гребня с целью захвата его максималь

сов, исследованных в морях Российской Аркти

Рис. 3. Профиль термобурения старого тороса:

1 - твёрдый лёд; 2 - рыхлый лёд; 3 - полость; 4 - снег; 5 - границы консолидированного слоя

Fig. 3. Cross-sectional profile of thermodrilling of old ice ridge:

1 - hard ice; 2 - soft ice; 3 - void; 4 - snow; 5 - boundaries of consolidated layer

 435 

Морские, речные и озёрные льды

ной съёмки для определения данного параметра

Таблица 1. Основные морфометрические характеристики

старого и однолетних торосов

более объективны. Разница в горизонтальных и

Однолетние

вертикальных размерах между старым и однолет

Старый

торосы (сред

Параметры

ними торосами наиболее показательна в оценках

торос

нее по восьми

объёмов ледяных образований - объём старого

торосам)

тороса превышает средний объём однолетнего

Высота паруса (макс.), м

5,7

3,82

примерно в 5,6 раза. Для нахождения объёма ис

Осадка киля (макс.) по ТБ, м

13,21

11,44

пользовали данные тахеометрической и гидроло

Осадка киля (макс.) по ГЛС, м

17,5

12,57

Отношение макс. киль/макс. парус

3,07

3,46

кационной съёмки. Как показал сравнительный

Общая толщина льда (сред.), м

6,33

6,30

анализ, объём по данным термобурения обычно

Длина гряды (по килю), м

170

несколько завышен относительно тахеометриче

Ширина гряды (по килю), м

130

ской съёмки объёма надводной части тороса, так

Объём паруса, тыс. м³

13,7

2,7

как профили бурения традиционно проклады

Объём киля, тыс. м³

169,8

29,8

ваются через наиболее высокие участки паруса.

Объём всего тороса, тыс. м³

183,5

32,5

В то же время относительно гидролокационной

Толщина КС (сред.), м

4,60

2,33

съемки объёма наиболее крупной, подводной,

Отношение КС/общая толщина

0,73

0,37

части тороса (в связи с тем, что профили бурения

Пористость паруса, %

не всегда захватывают всю ширину киля и редко

Пористость киля, %

проходят через наиболее глубокие его участки)

Пористость всего тороса, %

он занижен, что приводит к уменьшению общего

Масса тороса, тыс. т

146,1

25,3

объёма ледяного образования.

По данным съёмок определена горизонталь

ки в 2013-2017 гг., именно высота старого торо

ная площадь ледяного образования, а по отно

са (остальные 138 торосов были однолетними)

шению общего объёма и площади подсчитана

оказалась наибольшей.

средняя общая толщина льда в торосе, которая

Сравним морфометрические характеристи

составила 6,33 м, что довольно близко к сред

ки старого тороса и восьми однолетних торо

ней толщине льда в однолетних торосах (6,30 м).

сов, исследованных в том же районе и в тот же

На рис. 4 показаны объёмные изображения

период (с 6 по 15 мая 2015 г.). В табл. 1 приведе

(3D-модель) старого тороса, полученные по

ны значения основных морфометрических ха

данным тахеометрической и гидролокационной

рактеристик старого тороса и средние значения

съёмки. На рис. 5 приведён кадр видеосъёмки.

аналогичных параметров по восьми однолетним

Большая часть киля тороса представляла собой

торосам. Видно, что почти все значения пара

крупные монолитные сглаженные фрагменты,

метров старого тороса превосходят соответству

характерные для старых ледяных образований.

ющие значения однолетних торосов. Несмотря

Внутренняя структура. Существенные отли

на то, что для исследования однолетних торо

чия между торосами разного возраста проявля

сов выбирали самые крупные ледяные образова

ются и в ключевых характеристиках внутренней

ния из доступных в интересующем нас районе,

структуры - толщине консолидированного слоя

средние значения их вертикальных (парус, киль,

и пористости. Средняя толщина консолидиро

общая толщина) и горизонтальных (длина и ши

ванного слоя старого тороса превышает сред

рина) размеров всё равно уступали соответству

нюю толщину консолидированного слоя одно

ющим характеристикам старого тороса. Только

летних торосов, исследованных в то же время в

соотношение киля и паруса традиционно [13,

том же районе, почти в 2 раза. Учитывая при

17] оказалось выше в однолетних торосах.

близительно равные значения общей толщины

В табл. 1 даны максимальные значения осад

льда в старом и осреднённом однолетнем торо

ки киля по данным термобурения и гидролока

се, относительная толщина консолидированного

ционной съёмки. Очевидно, что наиболее глу

слоя старого тороса (отношение толщины кон

бокие участки киля с большой вероятностью не

солидированного слоя к общей толщине) также

совпадают с размеченными по поверхности точ

выше почти вдвое. Общая пористость в старом

ками бурения, поэтому данные гидролокацион

торосе - ожидаемо ниже. Если средняя пори

 436 

Р.Б. Гузенко и др.

Рис. 4. 3D-модель ста

рого тороса.

Виды сверху (а), сбо

ку (б) и снизу (в). Крас

ными маркерами отме

чены видимые точки бу

рения на профиле

Fig. 4. 3D-model of old

ice ridge.

Views from above (a),

side (б) and bottom (в).

Visible points of drilling

on the profile are marked

by red

стость киля сопоставима с пористостью одно

росе плотность измеряли в верхней 135-санти

летних торосов, то близкая к нулевой пористость

метровой части паруса. Она варьировалась от

паруса представляет собой характерный признак

524 до 783 кг/м³. Однако плотность льда в верх

старого тороса [10, 15, 16, 18]. Имея значения

ней части паруса старых торосов, как правило,

объёма и пористости, остаётся только уточнить

ниже среднего значения по всему ледяному об

плотность льда в торосе, чтобы определить его

разованию. Зная плотность воды (1021 кг/м³),

массу. Измерения плотности льда, проводивши

объёмы надводной и подводной частей тороса,

еся на разных горизонтах в однолетних торосах,

пористость паруса и киля, среднюю толщину

дают среднее значение 917 кг/м³. На старом то

снежного покрова в торосе (50 см), мы попыта

 437 

Морские, речные и озёрные льды

дяного образования определяли физико-механи

ческие свойства льда, слагающего торос. В парусе

малого гребня тороса в 1, 5 м от точки № 5 профи

ля бурения был отобран 135-сантиметровый керн

льда. Дальнейшее взятие керна в точке было за

труднительно из-за хрупкости нижележащего слоя

льда. Текстура взятого керна описана следующим

образом. Верхние 0,17 м состояли из белого непро

зрачного льда, сформировавшегося в результате

полной перекристаллизации первичных кристал

лов. Воздушные включения имели неправильную

форму и диаметр 0,5-3,0 мм. Лёд с 0,17 м до 1,0 м

имел горизонтальную и вертикальную слоистость,

образованную извилистыми включениями верти

кального расположения, появившимися в резуль

Рис. 5. Видеосъёмка киля старого тороса с помощью

тате замерзания талой воды в стоковых канальцах.

телеуправляемого подводного аппарата «Гном».

Диаметр включений - 1,0-5,0 мм, их высота - от

На кадре указаны дата и время исследования, глубина по

гружения и направление движения аппарата

1,0 до 10,0 мм. Лёд от 1,0 до 1,35 м сохранял воз

Fig. 5. Video filming of the ice ridge keel using the

душные включения, подобные в вышележащих

«Gnom» underwater remotely operated vehicle.

слоях, но на некоторых участках появлялись вклю

The frame shows the date and time of the study, the depth of

чения, образовавшиеся от соединения и трансфор

submersion and the direction of movement of the vehicle

мации мелких пузырьков капиллярных первичных

включений, характерных для льда, сложенного

лись аналитически определить среднюю плот

волокнистыми кристаллами, т.е. на этом участ

ность льда в торосе по следующей формуле:

ке наблюдалось частичное сохранение признаков

первоначальной кристаллической структуры.

ρ_л = ρ_вV_к/(V_т + V_с(л.э.)),

(1)

На рис. 6 показано распределение температу-

где ρ_л - плотность льда; ρ_в - плотность морской

ры и плотности льда по вертикали в керне. Сред

воды; V_к - объём киля с учётом пористости; V_т -

няя температура льда керна составила -10,0 °С.

объём всего тороса с учётом пористости; V_с(л.э.) -

Минимальная температура -11,9 °С наблюдалась

объём снега на поверхности тороса в ледовом

на поверхности льда, а максимальная - -9,4 °С в

эквиваленте (при плотности снега 350 кг/м³).

слое 0,2-0,3 м. Средняя солёность льда - 0,04 ‰.

По нашим оценкам, средняя плотность льда

Максимальная солёность 0,07 ‰ обнаруже

в торосе составила 896 кг/м³. Приведённые в ра

на на горизонте 0,1 м, а минимальная солёность

ботах [8, 10, 16, 23, 24] средние значения плот

0,01 ‰ - на горизонте 0,2 м. Практически лёд

ности льда в старых торосах варьируют от 843

керна полностью опреснён. Средняя плотность

до 940 кг/м³. А. Ковакс с соавторами рассчитали

льда в керне составила 704 кг/м³. Минималь

плотность льда в многолетнем торосе в море Бо

ная плотность 524 кг/м³ наблюдалась в верхнем

форта также исходя из закона изостатического

9-сантиметровом слое, а максимальная плотность

равновесия и получили значение 910 кг/м³ (при

783 кг/м³ в слое 0,25-0,38 м. Солёность льда в

плотности снега 450 кг/м³), что неплохо согла

соседних однолетних торосах составила 3,53-

суется со средним измеренным авторами значе

4,94 ‰, а плотность льда - 897-925 кг/м³.

нием - 900 кг/м³ [8]. Используя наше расчётное

Прочность дисков изо льда керна на изгиб

значение плотности (896 кг/м³)при определении

с 95%-й вероятностью находилась в интервале

массы старого тороса, мы получили соотноше

0,69-1,05 МПа. Средняя прочность - 0,87 МПа.

ние масс старого тороса и среднего однолетнего

Это значение превышает прочность ровного од

тороса (при плотности 917 кг/м³) в данном рай

нолетнего льда, но меньше прочности ровного

оне чуть большим соотношения объёмов - 5,8.

двухлетнего льда в данном регионе.

Физические и прочностные свойства льда. По

Тринадцать измерений локальной прочности

путно с морфометрическими исследованиями ле

льда выполнены в трёх скважинах на старом торо

 438 

Р.Б. Гузенко и др.

высокое среднее по скважине значение опреде

лено в районе точки № 2 - 18,85 МПа, при этом

значения, полученные на горизонтах 60 и 90 см

(соответственно 23,78 и 25,47 МПа), скорее всего,

соответствуют консолидированному слою тороса.

Табл. 2 показывает значения солёности, плот

ности и локальной прочности льда, полученные в

нашем старом торосе, а также в старых торосах по

публикациям различных исследователей. Сравни

вая наши данные с приведёнными литературными

сведениями, отметим следующее. Солёность верх

ней части паруса нашего тороса близка к нулю и

соответствует нижней границе солёности много

летнего льда. Средняя измеренная плотность торо

са даже ниже диапазона плотностей других иссле

дователей. Локальная прочность льда в несколько

раз меньше приведённых в работе [19] значений.

Однако М. Джонстон оперировал данными ло

кальной прочности, определённой с помощью

приборов, отличных от разработанного в ААНИИ

зонд-индентора, и по иной методике. Следует

также учитывать, что наши значения солёности,

плотности и локальной прочности льда получе

ны на основании измерений, сделанных в основ

ном в верхней части крупного паруса тороса, где

данные характеристики в старых торосах обычно

Рис. 6. Вертикальные профили температуры и плот

ности льда в керне

принимают минимальные значения. Это обуслов

Fig. 6. Vertical profiles of temperature and density of ice

лено тем, что за время жизни такого тороса рассол

in the core

успевает стечь с поверхности вниз почти полно

стью. С опреснением уменьшается плотность льда,

а низкая прочность в верхних слоях связана с про

се: семь измерений - в парусе тороса до глубины

цессом термометаморфизма.

2,2 м вблизи точки № 5 профиля термобурения, а

также по три измерения (до глубины 90 см) в райо

не точек термобурения № 1 и 2. Значения локаль

ной прочности, осреднённой по глубине сква

Оценка возраста тороса

жины, находятся в диапазоне 5,09-18,85 МПа,

Определение «старый торос», используемое

среднее значение - 8,88 МПа. Это существенно

по отношению к исследуемому ледяному обра

меньше средних значений прочности в однолет

зованию, объединяет понятия «двухлетний» и

них торосах (15,72 МПа), прочности ровного од

«многолетний» торосы. Можно ли достоверно

нолетнего льда (16,73 МПа) и прочности двух

установить возраст нашего тороса? К сожале

летнего ровного льда (19,38 МПа). При анализе

нию, одного отобранного керна недостаточно

данных локальной прочности в старом торосе не

для точной идентификации его возраста. Мы

обходимо учитывать, что большинство значений

имеем информацию, содержащую косвенные

(семь из тринадцати) получены в парусе тороса -

признаки возраста. Каждый из этих признаков

зоне, наиболее подверженной в течение несколь

нельзя считать определяющим, но вместе они,

ких лет термометаморфизму в результате воздей

возможно, позволят прояснить вопрос.

ствия солнечной радиации. Среднее значение

Во-первых, прилегающий к старому торосу лёд

локальной прочности в парусе - 6,23 МПа. Также

соответствовал как однолетнему, так и двухлетне

невысокое среднее значение прочности установ

лено в районе точки № 1 - 5,09 МПа. Наиболее

му возрасту. Измеренная толщина прилегающего

 439 

Морские, речные и озёрные льды

Таблица 2. Сравнение некоторых физико-механических характеристик льда в парусе старых торосов по литератур-

ным источникам

Источник

Солёность, ‰

Плотность, кг/м³

Локальная прочность, МПа

Авторы настоящей статьи

0,01-0,07, среднее 0,04

524-783, среднее 704

5,09-18,85, среднее 8,88

А. Kovacs et al. [8]

0,0-3,0, в верхних 1,5 м - 0,0-0,2

825-900

А. Kovacs [10]

0,0-1,0

825-831

G. Cox and J. Richter-Menge [24]

0,76±0,66

854±37

K.V. Høyland et al. [14]

0-1,27, среднее 0,52

710-890, среднее 830

L. Strub-Klein et al. [16]

0,10-0,84

720-790

M. Johnston [19]

0,5-2,6

25-34^*

*Осреднённые по глубине данные приведены для температуры льда -10 °С. Прочерки - нет данных.

ровного льда довольно сильно варьировалась (от

дированного слоя в торосе с ненулевой общей

0,9 до 1,9 м), но в среднем составляла 1,5 м. Керн

пористостью оценена в 2,4 м, а в трёх торосах

льда, взятый на ровном льду в непосредственной

с нулевой пористостью - около 6 м. В.В. Ха

близости от тороса, по текстуре относился к двух

ритонов [18] показывает, что средняя толщина

летнему льду. Однако возраст тороса может не со

консолидированного слоя в двухлетнем торо

впадать с возрастом прилегающего к нему льда.

се равна 2,4 м. Среднее значение толщины та

Во-вторых, различные исследователи отмеча

кого слоя нашего тороса было 4,6 м. Однако,

ли в своих работах почти полную консолидацию

если обратить внимание на распределение кон

многолетних торосов [8, 10, 14, 15, 25]. Однако

солидированного слоя по профилю бурения (см.

неполная консолидация внутри старого тороса

рис. 3), то можно заметить существенно более

давала основание авторам ограничить его воз

низкие относительно большей части тороса

раст двумя годами [10, 14, 16]. В работе [15] три из

толщины консолидированного слоя на участке

четырёх рассматриваемых старых торосов имели

точек № 20-24. Если для точек № 1-19 среднее

нулевую пористость и один торос имел общую

значение толщины этого слоя составляет 5,22 м,

пористость 18% (парус - 4% и киль - 22%). Сред

то для точек № 20-24 - всего 2,23 м, что весьма

няя пористость паруса, киля и общая пористость

близко к средней толщине консолидированного

в двухлетнем торосе, по данным В.В. Харито

слоя однолетних торосов (2,33 м), исследован

нова [18], составляла соответственно 1, 6 и 5%.

ных в тот же период в этом районе.

Л. Страб-Кляйн с соавторами [16] приводят по

Также существенные различия можно ви

пяти двухлетним торосам средние значения по

деть в пористости двух фрагментов. Средняя по

ристости паруса, киля и общей соответственно

ристость второго фрагмента (33,4% для точек

4, 12 и 11%. Наш торос имеет близкую к нулевой

№ 20-24) больше средней пористости перво

пористость паруса (1%), но довольно значитель

го (4,6% для точек № 1-19) более чем в 7 раз.

ные показатели пористости киля (12%) и общей

Вполне вероятно, наше ледяное образование

пористости (11%), что, руководствуясь приве

представляет собой составной торос из более

дёнными здесь оценками, следует считать за при

крупного старого и относительно небольшого

знак двухлетнего тороса. Относительное содер

однолетнего фрагментов. В работе [5] нам уда

жание твёрдого льда в нашем торосе составило

лось связать с помощью эмпирических коэффи

79% (в парусе 90%, в киле 78%), а относительная

циентов среднюю толщину консолидированно

толщина консолидированного слоя - 73%. В то

го слоя однолетних торосов, исследованных в

же время в отдельных работах [18, 25] приводят

разных районах морей Карского и Лаптевых, с

ся сведения о том, что на молодых многолетних

суммой градусо-дней мороза, подсчитанной по

и двухлетних торосах могут быть различимы от

данным полярных станций, соответствующих

дельные блоки в парусе. Парус нашего старого

районам исследований, следующим уравнением:

тороса был почти полностью сглаженным.

H_КС = 6,64(Σ°С)^1/2 - 231,

(2)

Ещё один косвенный признак возраста -

средняя толщина консолидированного слоя то

где H_КС - средняя толщина консолидированно

роса. В работе [15] средняя толщина консоли

го слоя, см; Σ°С - сумма градусо-дней мороза.

 440 

Р.Б. Гузенко и др.

Поскольку точное время образования кон

солидации старого тороса за счёт дренажа талой

солидированного слоя в торосах (как и точное

воды с поверхности и последующего замерзания

время образования самих торосов) нам не из

её в толще тороса, т.е. по мнению автора, консо

вестно, то сумма градусо-дней мороза рассчи

лидированный слой увеличивается в летний от

тывалась от даты устойчивого перехода сред

носительно тёплый период. К.В. Хойланд [26]

несуточной температуры воздуха через 0 °С, а

также показывает, что летом талая вода, стекая

конец расчётного периода соответствовал вре

с поверхности и замещая рассол в толще льда,

мени исследования торосов в конкретном рай

способствует образованию нового льда; и пока

оне. Вид предложенной зависимости исходит

присутствует талая вода, а киль тороса сохраня

из теоретической формулы Стефана, показав

ет достаточный для её замерзания запас холо

шей, что толщина льда пропорциональна квад-

да, происходит рост консолидированного слоя.

ратному корню из суммы градусо-дней мороза.

В этой работе [25] описывается модель консоли

Ближайшая действующая метеостанция к рай

дации однолетних торосов, которую автор пред

ону исследования старого тороса - полярная

лагает использовать и для старых торосов. Мо

станция на о. Котельный. Согласно её данным,

дель основана на законе Стефана и представляет

сумма градусо-дней мороза за два зимних сезо

собой простую аналитическую зависимость, свя

на с 7 сентября 2013 г. (день устойчивого пере

зывающую толщину консолидированного слоя с

хода среднесуточной температуры воздуха через

толщиной окружающего ровного льда с учётом

0 °С) по 9 мая 2015 г. (день исследования ста

пористости ледяного образования:

рого тороса) составила 9058. Если брать только

h^2c(t) = h^2c,0 + (h2i(t) - h2i,0)/η,

(3)

зимние периоды, то сумма градусо-дней мороза

за две зимы (до 9 мая 2015 г.) будет равна 9415.

где h_c(t) и h_i(t) - толщины консолидированного

Подставив в формулу (2) среднюю толщину кон

слоя и ровного льда на конец расчётного периода

солидированного слоя тороса 4,60 м, получим

соответственно; h_c,0 и hi,0 - толщины консолидиро

соответствующее ей значение суммы градусо-

ванного слоя и ровного льда в начальный момент

дней мороза 10 830. А если мы возьмём среднее

(на предыдущем расчётном шаге) соответственно;

значение толщины консолидированного слоя

η - пористость неконсолидированной части тороса.

для заведомо старого фрагмента тороса (точки

К.В. Хойланд принимал, что ровный лёд пол

№ 1-19) равным 5,22 м, то соответствующая

ностью стаивает за лето, поэтому hi,0 всегда равно

ей сумма градусо-дней мороза составит 12 860.

нулю. Используя данные, полученные в экспеди

В обоих случаях расчётная по формуле (2) сумма

ционных исследованиях торосов и ровного льда

градусо-дней мороза превышает сумму градусо-

в этом районе в 2014 и 2015 гг., мы попытались

дней за две зимы (2013/2014 и 2014/2015 гг.) по

оценить динамику толщины консолидированно

данным метеостанции на о. Котельный. Это даёт

го слоя для нашего старого тороса по предлага

определённые основания считать, что наш торос

емой модели. Для расчётов использовали: сред

уже существовал к наступлению осени 2013 г. и

нюю за два года толщину однолетнего ровного

соответственно возраст его больше двух лет.

льда в районе (1,1 м) и среднюю за два года по

Необходимо, однако, понимать условность

ристость неконсолидированной части киля то

этих расчётов. Во-первых, исследуемый старый

роса (29%). Толщина консолидированного слоя

торос мог быть принесён в район исследования

тороса после первого года была определена как

из региона с более суровым температурным ре

среднее значение в однолетних торосах данного

жимом; во-вторых, эмпирическая формула (2)

района за два года (2,3 м). По расчётам форму

выражает связь суммы градусо-дней мороза и

лы (3) получилось следующее: толщина консо

средней толщины консолидированного слоя од

лидированного слоя после второго года - 3,1 м,

нолетних торосов. Связь толщины консолидиро

после третьего - 3,7 м. Только на шестой год при

ванного слоя старых торосов с температурными

таких начальных условиях расчётная величина

условиями более сложная. Особенно неодно

толщины достигает 5,1 м - наиболее близкого

значен вклад летних процессов в изменение тол

значения средней толщине консолидированно

щины консолидированного слоя старого тороса.

го слоя (5,2 м) по измерениям на «старом» фраг

В работе [10] описывается механизм летней кон

менте (точки № 1-19) нашего тороса. При рас

 441 

Морские, речные и озёрные льды

смотрении результатов данной модели следует

рактеристики старого тороса и средние значения

учитывать ряд сделанных серьёзных допущений:

однолетних торосов, исследованных в том же

средняя толщина и возраст окружающего торос

районе в тот же период времени. Установлено,

ровного льда остаются постоянными в течение

что старый торос имел существенно превосходя

всех расчётных лет, а средняя пористость некон

щие геометрические параметры. Объём и масса

солидированной части тороса не меняется даже

старого тороса больше, чем у среднего одно

при ежегодном росте консолидированного слоя.

летнего тороса, соответственно в 5,6 и 5,8 раза.

Таким образом, одна часть рассмотренных

Столь значительное преимущество старого торо

здесь признаков нашего тороса (возраст окружа

са обусловлено скорее не возрастом (однолетние

ющего льда, относительно высокая пористость

торосы могут быть крупнее старых), а составным

киля тороса и неполная его консолидация) больше

типом ледяного образования. Средняя для всего

соответствует двухлетнему торосу, а другая часть

ледяного образования толщина консолидиро

признаков (отсутствие блоков и почти полная

ванного слоя почти в 2 раза больше средней тол

сглаженность паруса, относительно высокое зна

щины консолидированного слоя у однолетних,

чение толщины консолидированного слоя) более

а среднее значение консолидированного слоя в

характерна для многолетнего тороса. Придержи

старой части тороса больше, чем у однолетних,

ваясь гипотезы о том, что наш торос - сложное

в 2,2 раза. Старый торос характеризуется также

ледяное образование, состоящее из старого и од

почти полной сглаженностью (без возможности

нолетнего фрагментов, мы предполагаем, что по

выделить отдельные блоки) и минимальной по

возрасту старой фракции наш торос относится к

ристостью паруса. Солёность и плотность льда,

многолетнему (вероятно, 3-4-летнему).

слагающего парус старого тороса, были значи

тельно ниже, чем у однолетних торосов. Отно

шение киль/парус в среднем больше у однолет

Заключение

них торосов: 3,46 против 3,07 у старого тороса.

Распределения параметров внутренней

Принимая во внимание планы ввода в 2021-

структуры (толщины консолидированного слоя

2022 гг. ледостойкой самодвижущейся платформы

и пористости) по профилю бурения позволяют

«Северный полюс», подготавливаемой по заказу

предположить, что исследованное ледяное обра

Росгидромета в рамках реализации Государствен

зование - составной торос, испытавший вторич

ной программы по социально-экономическому

ное торошение и состоящий из более крупного

развитию Арктической зоны для круглогодич

старого фрагмента и относительно небольшого

ных работ в высоких широтах Северного Ледо

однолетнего. По результатам анализа возраст

витого океана, разработка и апробация методов

ных признаков наиболее вероятна идентифика

изучения старых ледяных образований - важная

ция рассматриваемого тороса как многолетнего,

насущная задача. Как показал опыт работ, рас

возрастом 3-4 года.

смотренных в настоящей статье, для полноценно

го исследования крупного ледяного образования

Благодарности. Авторы выражают благодарность

целесообразно применять комплексный подход,

А.И. Шушлебину (ААНИИ) за ценную научную

предусматривающий водяное термобурение для

консультацию. Исследование выполнено при

определения параметров внутренней структуры,

финансовой поддержке РФФИ в рамках научно

тахеометрическую и гидролокационную съёмку

го проекта № 18-05-60109. Исследование прове

для определения внешних параметров и коррект

дено в рамках инновационной деятельности

ной оценки объёма тороса, видеосъёмку с помо

ПАО «НК «Роснефть».

щью телеуправляемого подводного аппарата для

обследования киля тороса, а также методы опреде

Acknowledgments. The authors are grateful to

ления физических (температура, солёность, плот

A.I. Shushlebin (AARI) for valuable scientific advice.

ность) и прочностных свойств льда.

This study is supported by the RFBR grant № 18-05-

Комплексное исследование старого тороса в

60109. The investigations were performed as part of

Восточно-Сибирском море в мае 2015 г. позво

the innovative activity of Public joint-stock «Rosneft

лило сравнить основные морфометрические ха

Oil Company».

 442 

Р.Б. Гузенко и др.

Литература

References

1. Морев В.А., Морев А.В., Харитонов В.В. Способ

1. Morev V.A., Morev A.V., Kharitonov V.V. Method of de

определения структуры торосов и стамух, свойств

termination of structure of ice ridges and stamukhas,

льда и границы льда и грунта. Патент на изобре

ice properties and ice and soil boundaries. Patent for

тение № 2153070 от 20.07.2000. Бюл. № 20. http://

invention № 2153070, 20.07.2000. № 20. [In Russian].

www.findpatent.ru/patent/215/2153070.html.

http://www.findpatent.ru/patent/215/2153070.html.

2. Миронов Е.У., Порубаев В.С. Морфометрические

2. Mironov Ye.U., Porubaev V.S. Morphometric parameters

параметры торосов и стамух по данным экспеди

of ice ridges and stamukhas from data of expedition

ционных исследований в северо-западной части

studies in the northwestern Caspian Sea. Meteorologiya

Каспийского моря // Метеорология и гидрология.

i gidrologiya. Meteorology and Hydrology. 2011, 5: 68-

2011. № 5. С. 68-76.

76. [In Russian].

3. Миронов Е.У., Порубаев В.С. Статистическая модель

3. Mironov Ye.U., Porubaev V.S. Statistical model of ice

морфометрии гряды тороса в юго-западной части

ridge morphometry in the southwestern Kara Sea.

Карского моря // Проблемы Арктики и Антаркти

Problemy Arktiki i Antarktiki. Problems of Arctic and

ки. 2011. № 3 (89). С. 49-61.

Antarctic. 2011, 3 (89): 49-61. [In Russian].

4. Миронов Е.У., Порубаев В.С. Статистическая модель

4. Mironov Ye.U., Porubaev V.S. Statistical model of ice

морфометрии гряды тороса на северо-восточном

ridge morphometry offshore the northeast coast

шельфе о. Сахалин // Лёд и Снег. 2012. № 3 (119).

of Sakhalin Island. Led i Sneg. Ice and Snow. 2012,

С. 67-72.

3 (119): 67-72. [In Russian].

5. Павлов В.А., Корнишин К.А., Ефимов Я.О., Миро-

5. Pavlov V.А., Kornishin K.А., Efimov Ya.О.,

нов Е.У., Гузенко Р.Б., Харитонов В.В. Особенности

Mironov Ye.U., Guzenko R.B., Kharitonov V.V. Peculiar

развития консолидированного слоя гряд торосов

ities of the consolidated layer development of ice ridges

в морях Карском и Лаптевых // Нефтяное хозяй

in the Kara and Laptev Seas. Neftianoe khoziaistvo. Oil

ство. 2016. № 11. С. 49-54.

Industry. 2016, 11: 49-54. [In Russian].

6. Johnston M., Masterson D., Wright B. Multi-year ice

thickness: knowns and unknowns // Proceedings of the

thickness: knowns and unknowns. Proceedings of the

20th International Conference on Port and Ocean En

20th Intern. Conf. on Port and Ocean Engineering

gineering under Arctic Conditions, June 9-12, 2009,

under Arctic Conditions, June 9-12, 2009, Luleå,

Luleå, Sweden. Paper POAC 09-120.

Sweden. Paper POAC 09-120.

7. Sudom D., Timco G. Knowledge gaps in sea ice ridge

properties // Proc. of the 22nd Intern. Conf. on Port

properties. Proc. of the 22nd Intern. Conf. on Port and

and Ocean Engineering under Arctic Conditions, 2013,

Ocean Engineering under Arctic Conditions, 2013,

Espoo, Finland. Paper POAC 13-070.

8. Kovacs A., Weeks W., Ackley S., Hibler W. Structure of

8. Kovacs A., Weeks W., Ackley S., Hibler W. Structure of a

a multi-year pressure ridge // Arctic. 1973. № 26 (1).

multi-year pressure ridge. Arctic. 1973, 26 (1): 22-31.

P. 22-31.

9. Gavrilo V.P., Grishchenko V.D., Loshchilov V.S. On the

9. Гаврило В.П., Грищенко В.Д., Лощилов В.С. К вопро

issue of field studies of the morphology of hummocks

су о натурных исследованиях морфологии торосов

on the Arctic ice and the possibility of modeling hum

на арктических льдах и возможности моделиро

mocking processes. Trudy AANII. Proc. of AARI.

вания процессов торошения // Тр. ААНИИ. 1974.

1974, 316: 70-76. [In Russian].

Т. 316. С. 70-76.

10. Kovacs A. Characteristics of Multi-year pressure ridges.

10. Kovacs A. Characteristics of Multi-year pressure

Proc. of the 7th Intern. Conf. on Port and Ocean En

ridges // Proc. of the 7th Intern. Conf. on Port and

gineering under Arctic Condition. 1983, 3: 173-182.

Ocean Engineering under Arctic Condition. 1983. V. 3.

11. Poplin J.P., Ralston T.D., St. Lawrence W. A thermal

P. 173-182.

ice drill for profiling thick multiyear ice. Cold Regions

11. Poplin J.P., Ralston T.D., St. Lawrence W. A thermal ice

Science and Technology. 1987, 14: 1-11.

drill for profiling thick multiyear ice // Cold Regions

12. Grishchenko V.D. Morphometric characteristics of ice

Science and Technology. 1987. № 14. P. 1-11.

ridges on ice of the Arctic Basin. Trudy AANII. Proc.

12. Грищенко В.Д. Морфометрические характеристи

of AARI. 1988, 401: 46-54. [In Russian].

ки гряд торосов на льдах Арктического бассейна //

13. Timco G.W., Burden R.P. An analysis of the shape of

Тр. ААНИИ. 1988. Т. 401. C. 46-54.

sea ice ridges. Cold Regions Science and Technology.

13. Timco G.W., Burden R.P. An analysis of the shape of

1997, 25: 65-77.

sea ice ridges // Cold Regions Science and Technol

14. Høyland K.V., Barrault S., Gerland S., Goodwin H.,

ogy. 1997. № 25. P. 65-77.

Nicolaus M., Olsen O.M., Rinne E. The consolidation

14. Høyland K.V., Barrault S., Gerland S., Goodwin H.,

in second- and multi-year sea ice ridges, Part 1: Mea

Nicolaus M., Olsen O.M., Rinne E. The consolidation in

surements in early winter. 19th IAHR Intern. Sympo

second- and multi-year sea ice ridges, Part 1: Measure

sium on Ice. Vancouver, Canada, 2008: 1439-1449.

 443 

Морские, речные и озёрные льды

ments in early winter // 19th IAHR Intern. Symposium

15. Kharitonov V.V., Morev V.A. Morphometric characteris

on Ice. Vancouver, Canada, 2008. P. 1439-1449.

tics of multi-year ice ridges in Russian sector of Arctic.

15. Kharitonov V.V., Morev V.A. Morphometric charac

Proc. of the 20th Intern. Conf. on Port and Ocean En

teristics of multi-year ice ridges in Russian sector

gineering under Arctic Conditions, June 9-12, 2009,

of Arctic // Proc. of the 20th Intern. Conf. on Port

Luleå, Sweden. Paper POAC 09-121.

and Ocean Engineering under Arctic Conditions,

16. Strub-Klein L., Barrault S., Goodwin H., Gerland S. Physi

June 9-12, 2009, Luleå, Sweden. Paper POAC 09-121.

cal properties and comparison of first- and second-year

16. Strub-Klein L., Barrault S., Goodwin H., Gerland S.

sea ice ridges. Proc. of the 20th Intern. Conf. on Port and

Physical properties and comparison of first- and sec

Ocean Engineering under Arctic Conditions, June 9-12,

ond-year sea ice ridges // Proc. of the 20th Intern.

2009, Luleå, Sweden. Paper POAC 09-117.

Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic

17. Sudom D., Timco G., Sand B., Fransson L. Analysis

Conditions, June 9-12, 2009, Luleå, Sweden. Paper

of first-year and old ice ridge characteristics. Proc. of

POAC 09-117.

the 21st Intern. Conf. on Port and Ocean Engineer

17. Sudom D., Timco G., Sand B., Fransson L. Analysis of first-

ing under Arctic Conditions, 2011, Montreal, Canada.

year and old ice ridge characteristics // Proc. of the 21st

Paper POAC 11-164.

Intern. Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic

18. Kharitonov V.V. Evolution of internal structure of ice

Conditions, 2011, Montreal, Canada. Paper POAC 11-164.

ridge investigated at «North Pole-38» and «North

18. Kharitonov V.V. Evolution of internal structure of ice ridge

Pole-39» drifting stations. Proc. of the 22nd Intern.

investigated at «North Pole-38» and «North Pole-39»

Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic

drifting stations // Proc. of the 22nd Intern. Conf. on

Conditions, June 9-13, 2013, Espoo, Finland. Paper

Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions,

POAC 13-048.

June 9-13, 2013, Espoo, Finland. Paper POAC 13-048.

19. Johnston M. Seasonal changes in the properties of first-

year, second-year and multi-year ice. Cold Regions

year, second-year and multi-year ice // Cold Regions

Science and Technology. 2017, 141: 36-53.

Science and Technology. 2017. № 141. P. 36-53.

20. Mironov Ye.U., Morev V.A., Porubaev V.S., Khari-

tonov V.V. Study of Geometry and Internal Structure of

tonov V.V. Study of Geometry and Internal Structure

Ice Ridges and Stamukhas using Thermal Water Drill

of Ice Ridges and Stamukhas using Thermal Water

ing. Proc. of the 17th Intern. Conf. on Port and Ocean

Drilling // Proc. of the 17th Intern. Conf. on Port and

Engineering under Arctic Conditions, June 16-19,

Ocean Engineering under Arctic Conditions, June 16-

Trondheim, Norway, 2003: 623-634.

19, Trondheim, Norway, 2003. P. 623-634.

21. Smirnov V.N., Kovalev S.M., Borodkin V.A., Niu-

21. Смирнов В.Н., Ковалев С.М., Бородкин В.А.,

bom A.A., Shushlebin A.I. Instrumental'nyi monitoring

Нюбом А.А., Шушлебин А.И. Инструментальный

i kratkosrochnyi prognoz yavleniy szhatiya i torosheniya

мониторинг и краткосрочный прогноз явле

v morskikh l'dakh. Instrumental monitoring and short-

ний сжатия и торошения в морских льдах. СПб.:

term forecast of compression and hummocking pro

ААНИИ, 2017. 174 с.

cesses in sea ice. St. Petersburg: AARI, 2017: 174 p. [In

22. Смирнов В.Н., Шушлебин А.И., Ковалёв С.М., Яцке-

Russian].

вич А.А., Щепанюк С.Н., Ефимов Я.А., Корнишин К.А.

22. Smirnov V.N., Shushlebin A.I., Kovalev S.M., Iat-

Комплексная система определения характеристик

skevich A.A., Shchepaniuk S.N., Efimov Ya.A., Kor-

прочности льда в натурных условиях и на образ

nishin K.A. Comprehensive system for determining

цах. Патент на изобретение № 2682835. Приоритет

the strength characteristics of ice in natural condi

изобретения 19 марта 2018 г. Зарегистрировано в

tions and on samples. Patent for invention № 2682835,

Гос. реестре изобретений РФ 21 марта 2019 г. http://

2019. [In Russian]. http://www.findpatent.ru/pat

www.findpatent.ru/patent/268/2682835.html.

ent/268/2682835.html.

23. Richter-Menge J., Cox G. Structure, salinity and den

23. Richter-Menge J., Cox G. Structure, salinity and densi

sity of multi-year sea ice pressure ridge // Proc. of the

ty of multi-year sea ice pressure ridge. Proc. of the 4th

4th Intern. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic

Intern. Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engi

Engineering (OMAE), Texas, USA, 1985. P. 194-198.

neering (OMAE), Texas, USA, 1985: 194-198.

24. Cox G. and Richter-Menge J. Confined compressive

strength of multi-year pressure ridge sea ice samples.

Proc. of the 5th Intern. Offshore Mechanics and Arctic

Engineering (OMAE), 1986. V. IV. P. 365-373.

Engineering (OMAE). 1986, IV: 365-373.

25. Høyland K.V. The consolidation in second- and multi-

year sea ice ridges, Part II: Review and speculations //

year sea ice ridges, Part II: Review and speculations.

19th IAHR Intern. Symposium on Ice, Vancouver,

Canada, 2008. P. 1451-1457.

Canada, 2008: 1451-1457.

 444 