Изучение характеристик льда

Погода в Арктике переменчива. Несколько дней назад температура воздуха была -5°С и ноги при каждом шаге вязли в мягком снежном болоте, а сегодня уже -25°С и поверхность льдины подмёрзла, затвердела и хрустит. Она словно белая глазурь, переливающаяся в лучах яркого весеннего солнца.

Так же, как и снежный покров, морской лёд подвергается различным механическим и физическим воздействиям, что ведёт к изменению его характеристик. Прочность, плотность, температура, текстура, минерализация и другие параметры важны для мониторинга состояния льдины, на которой расположен дрейфующий научный лагерь. Изучением этих характеристик занимается ледоисследовательский отряд.

Первым делом на льду был создан толщиномерный полигон для регулярной регистрации изменений толщины льда контактным и бесконтактным методами. Это позволит оценить динамику таяния с нижней поверхности льда, граничащей с морской водой.

Важная часть работы ледоисследовательского отряда – мониторинг и прогнозирование опасных деформаций, в первую очередь – возникновения трещин на льду. По периметру лагеря установлены сейсмодатчики, регистрирующие колебания и пики напряжённости: это нужно для фиксации экстремальных напряжений, ведущих к разлому льда. Данные поступают на ходовой мостик, и специалисты в реальном времени могут следить за состоянием целостности льдины.

Другое направление работы ледоисследовательского отряда связано с изучением физико-механических свойств льда. «Мы проверяем прочность льда на сжатие и изгиб. Эти параметры позволяют понять крупномасштабную механику разрушения льда и оценить ледовые нагрузки на проектируемые сооружения. Кроме того, эти данные пригодятся для контроля и сохранения несущей способности ледяного покрова при грузовых операциях на припае в Арктике и Антарктике», – отмечает руководитель ледоисследовательского отряда Сергей Ковалев.

В дополнение к работам по исследованию морфометрических характеристик льда специалисты проводят текстурный анализ пластин льда толщиной 2-3 см. Вначале при помощи электромеханического бура в льдине выбуривается керн льда на всю её толщину. Затем керн распиливается на цилиндры высотой 20 см, от них отсекается продольная пластина толщиной 2-3 см, которая после обработки помещается на чёрную поверхность. Составленные друг за другом пластины позволяют получить вертикальный текстурный рисунок льда на всю высоту выбуренного керна. В полевых условиях ледовики описывают текстуру керна льда – фиксируют размеры и форму включений, их распределение и происхождение (первичные, вторичные, воздушные, солевые, органические, минеральные), выделяют слои льда по цветности и прозрачности.

Дневники рейса ведёт Сергей Пряхин, научный сотрудник отдела ледового режима и прогнозов ААНИИ.