Микропульсация ледника Туна, Шпицберген 1 С.В. Музылев, 2 Ю.Я. Мачерет, 3,4 А.В. Марченко, 1 Е.Г. Морозов, 2 И.И. Лаврентьев 1 Институт океанологии им. - презентация

1 Микропульсация ледника Туна, Шпицберген 1 С.В. Музылев, 2 Ю.Я. Мачерет, 3,4 А.В. Марченко, 1 Е.Г. Морозов, 2 И.И. Лаврентьев 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия; 2 Институт географии РАН, Москва, Россия; 3 Университетский центр Свальбарда, Лонгйирбюэн, Норвегия; 4 Государственный океанографический нститут, Москва, Россия 1 Конференция «От Международного полярного года к Международной полярной инициативе» октября 2012 г., г. Сочи

2 Экспедиционные исследования во фьордах Шпицбергена ( ): Институт океанологии РАН; Университетский центр Свальбарда; Институт общей физики РАН; Институт географии РАН; ААНИИ; ЦНИИ им. акад. Крылова; МФТИ Цель исследований: изучение особенностей гидрологических, гидрофизических и ледовых процессов, которые могут оказывать влияние на прибрежную инфраструктуру и судоходство в Арктическом бассейне и, особенно, Шпицбергена.

3 Спутниковая карта района измерений

4 Карта Темпелфьорда и ледника Туна (о. Западный Шпицберген) (a), профили рельефа дна вдоль фьорда (b) и поперек фьорда (c). Местоположения точек измерения глубины фьорда показаны желтыми прямоугольниками, местоположение точки измерения давления показано черной точкой.

5 Шхуна «Норденлихт» (Нидерланды)

6 Ледник Туна Ледник Туна относится к типу пульсирующих приливных политермических ледников. Он находится в середине восточной части о. Западный Шпицберген в глубине Темплфьорда, его координаты 78°32 с.ш., 17°30 в.д.. Его высота согласно нашим измерениям достигала 37 м над уровнем моря. Толщина льда вблизи фронта ледника составляла около 1 м, толщина снежного покрова не превышала 15 см. Средняя соленость воды была около 5-6 ppt. В отличии от других пульсирующих ледников Шпицбергена ледник Туна имеет короткий период между пульсациями: предыдущие две подвижки были зарегистрированы в 1930 г. и в 1970 г. B настоящее время ледник Туна находится в активной фазе пульсации: с зимы 2003 г. он продвинулся во фьорд на 1,5 км.

7 У фронта ледника Туна (аэрофотосъемка). Не в масштабе

8 Деформации морского ледяного покрова вблизи фронта ледника Туна Февраль 2011 г. Апрель 2012 г.

9 Схема размещения датчиков давления SBE 39 (1 и 2) и SBE-37 (3).

10 Ход во времени придонного давления

11 Детальный ход во времени давления на горизонтах 9.7 м (a), 16.8 м (b) и на дне (c)

12 Спектр придонного давления при возникновении цунами. Главный пик соответствует периоду 92 с

13 Вверху - возмущения давления, вызванные главным импульсом (а) и записи волновых хвостов (b). Внизу - абсолютные значения фурье-преобразований волновых хвостов (c, d). Синие и красные линии соответствуют измерителям 1 и 2 соответственно..

14 основные уравнения Рассмотрим движение жидкости под ледяным покровом, который считается тонкой упругой пластинкой постоянной толщины, плавающей на поверхности моря. Линеаризованная система уравнений движения в приближении идеальной жидкости имеет следующий вид: (1) (2) (3) 14

15 B - коэффициент цилиндрической жесткости, h=const - толщина ледяной поверхности, E - модуль Юнга, s – коэффициент Пуассона K – коэффициент сжатия льда; Слагаемые, пропорциональные B, M и Q возникают соответственно из-за упругих свойств льда, сил плавучести и сил сжатия–растяжения ледяного покрова. 15

16 16 Дисперсионное уравнение Дисперсионное уравнение для условий полевых работ в Темплфьорде c учетом ледяного покрова (сплошная линия) и в безледный период (штриховая линия).

17 Нахождение модуля Юнга Отношение давлений на глубинах z 1 и z 2 : Ранее считалось, что средний многолетний динамический модуль упругости для однолетнего льда средней толщины в Баренцевом море в декабре-апреле составляет около 8 ГПа (Гаврило В.П., Ковалев С.М., Недошивин О.А. Расчетные среднемноголетние характеристики механических свойств однолетнего льда Баренцева и Карского морей. Справочник. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1996). Детально метод расчета изложен в статье A. Marchenko, E. Morozov, S. Muzylev Estimates of sea bending stiffness by characteristics of flexural-gravity waves, Cold Regions, в печати.

18 Выводы По измерениям придонного давления вблизи фронта ледника Туна в Темплфьорде на Шпицбергене выявлена длинная волна. Ее появление вызвано, скорее всего, микроподвижкой фронта ледника, что в зимний период наблюдалось, вероятно, впервые. Связь этих изменений с впрыском воды из-под ледников Туна и Фон-Поста вследствие опорожнения подледниковых полостей или системы таких полостей кажется маловероятным. Для нахождения модуля Юнга предложена простая гидродинамическая модель.

19 19 Спасибо за внимание!