Семинар по аэромеханике

1.03.06 в комн. 240 в 10 ч.
А.В.Марченко
(ИОФ РАН)
Консолидация и таяние торосов морского льда: численное моделирование и натурные эксперименты

Аннотация

До 40% поверхности морского льда в Арктике занято всторошенным льдом, образующимся при ледовых сжатиях. Вертикальные размеры торосов могут достигать нескольких десятков метров. Масса льда, накопленная в торосах, составляет значительную долю от массы морского льда в Арктике. Расчеты показали, что число торосов на единице площади океана являются индикаторами климатических изменений в Арктике, связанных главным образом с типом атмосферной циркуляции и преимущественным направлением ветров, и в меньшей степени с повышением температуры воздуха. Геометрические характеристики внутренней структуры торосов (плотность, пористость, размеры консолидированных областей) важны при оценке воздействия торосов на шельфовые ледостойкие платформы. Для расчета этих характеристик разработана термодинамическая модель эволюции тороса, учитывающая процессы объемной кристаллизации морской воды и наличие поверхностей фазового раздела жидкой и твердой фаз. Проведено исследование автомодельных решений задачи о консолидации слоя плавающего битого льда. С использованием метода конечных элементов проведены расчеты консолидации и таяния реалистичных двумерных моделей торосов, исследованы закономерности накопления и убывания массы в торосах. Исследованы геометрические особенности соединений блоков льда в торосах при их смерзании. В расчетах использованы натурные данные по характеристикам подледных течений и температуры воды в Баренцевом море. Результаты сравниваются с данными исследований торосов, полученных с помощью бурения льда и подводной видеосъемки.