Многоцикловое и истирающее воздействия дрейфующего ледяного покрова на морские гидротехнические сооружения (Описание ледового режима морских акваторий), страница 6

В статье [...] C.М. Лосев Рассматривает устойчивость взаимосвязи между средним диаметром льдин d, их площадями s, и периметрами р в процессе таяния и разрушения дрейфующего льда с учетом изменения отношения h/l.

Прежде всего автор рассматривает изменения параметра x, поскольку, эта величина в определенной мере характеризует форму льдины.

Для полей только что взломанного припая величина x составляет 0.50-0.55. В ходе дальнейшей эволюции характеристик дрейфующего льда значения x растут до 0.68. Это обусловило увеличение x от границы припая к кромке льда в начальный момент времени. Средняя величина h/l во всей зоне дрейфующего льда оказалась равной 0.603.

На данном этапе разрушения ледяного покрова, когда его сплоченность составляет 7-10 баллов, изменение соотношения между шириной и длиной льдин определяется в основном динамическим взаимодействием льдин друг с другом. В районах со значительной подвижкой льда среднее значение параметра x оказываются еще более высокими и достигают 0.72.

В процессе таяния в первую очередь исчезают сравнительно ровные и менее толстые части льдин. С уменьшением сплоченности льда остаются все более торосистые образования, поэтому, естественно, что при малых значениях сплоченности, когда к тому же становится редким контактное взаимодействие льдин между собой, величина x снова понижается. Для редкого льда значения x составляли около 0.55.

Таким образом, в дрейфующем льду припайного происхождения соотношение между шириной и длиной льдин непрерывно изменяется. Параметр x после взлома припая вначале возрастает, а затем, достигнув максимума, уменьшается до значения, близкого к 0.55. Амплитуда колебаний отношения h/l в ходе изменения ледовых условий составляет порядка 20% от средней величины x.

Затем автор останавливается на рассмотрении непосредственно статистических связей s=f(d) и p=f(d). Несмотря на непостоянство величин x эти зависимости, установленные отдельно по результатам каждой съемки, оказались практически одинаковыми. Использование в рассматриваемых эмпирических зависимостях в качестве аргумента среднего диаметра (h+l)/2 обеспечивает устойчивость данных связей независимо от стадий разрушения и таяния льда. Выявленные зависимости аппроксимируются следующим образом

,                                                        (1.135)

,                                                            (1.136)

Относительная величина средних квадратичных ошибок в расчетах по этим равенствам составляет 7% для площадей и 4% для периметров льдин. Из полученных выражений следует еще одно соотношение, связывающее параметр p и s

,                                                              (1.137)

Для ледяного массива одного из арктических морей [2] соотношение между величинами s и d оказалось равным s = 0.68d2, что хорошо согласуется с формулой (1). По наблюдениям в районе с интенсивным движением льда выражение для площади льдин получено, в несколько ином виде

,                                                             (1.138)

Поэтому с целью сопоставления преобразуем равенство (1)

,                                            (1.139)

Из формулы (1.138) и (1.139) найдем

,                                              (1.140)

При средней величине x в начале и в конце периода наблюдений (0.603 и 0.568 соответственно) коэффициент к, рассчитанный по выражению (1.140), принимает значения 0.715 и0.726. В действительности средняя квадратичная величина к в этом районе, для которого была установлена аппроксимация (1.138), составила 0.728 [ ].

На основе выше изложенного автор статьи делает вывод, что различия всех приведенных соотношений весьма незначительны (менее 2%) и, по-видимому, находятся в пределах точности определения статистических связей. Поэтому есть основания полагать, что полученные зависимости с достаточной для практических целей надежностью применимы и к другим замерзающим морям.

Метод учета линейных размеров льдин по В.Е. Бородачеву.[   ].