Ledovec

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 15. prosince 2021; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Ledovec ( německy  Eisberg , „ledová hora“) je velký volně plovoucí kus ledu v oceánu nebo moři . Obvykle se ledovce odlamují ledové police . Protože hustota ledu je 920 kg/m³ a hustota mořské vody je asi 1025 kg/m³, je asi 90 % objemu ledovce pod vodou. Proto je 10 % objemu ledovce nad vodou.

Základní informace

Tvar a rozměry

Tvar ledovce závisí na jeho původu:

Pro jižní polární oblast jsou charakteristické ledovce, zejména stolovité. V severních subpolárních oblastech jsou ledovce vzácnější, mezi nimi převažují ledovce relativně malých velikostí výstupních a plochých ledovců. Největší stolové ledovce se tvoří, když se z ledovce odlamují velké plochy ledu, což je možné pouze v oblastech, kde je produkující ledovec na hladině nebo blízko tomuto stavu [1] . Velikost a charakteristika zón aktuálního a nejbližšího stoupání nám umožňuje odhadnout maximální velikost a intenzitu tvorby ledovky. Maximální velikosti ledovců, které se v současné době mohou tvořit na ledovcích východního pobřeží Nové Zemly, určené různými metodami, jsou uvedeny v tabulce [2] :

Charakteristika ledovců produkovaných ledovci na východním pobřeží severního ostrovního oblouku. Nová země
Charakteristický

ledovec

Dimenze Růže Vánoce Veršinskij
Průměrná délka

(letecké snímkování)

m 54 52 63
Hmotnost, maximální/průměr

(letecké snímkování)

tisíc tun 84/31 260/140 245/50
Průměrný návrh

(školní známka)

m 28 32 27
Maximální délka

(letecké/satelitní snímky)

mm. 88/76 94/123 118/104
Rozměry maximálního ledovce

délka x šířka x ponor (odhad)

m 120x70x60 150x90x100 200x150x100

Od okamžiku vytvoření ledovce jakéhokoli druhu neustále probíhá proces jeho ničení, zvláště aktivně v části oceánu směrem k moři. Při jejich zničení vznikají četné formy ledovců - pyramidální, šikmé, zaoblené, s oblouky, berany. Šikmé ledovce jsou charakteristickou počáteční formou selhání, zejména ledovců na policích. Vlnami řezaná podvodní terasa, která se snaží vynořit, zvedá jeden okraj ledovce. Šikmé ledovce jsou velmi vysoké. Délka existence ledovců v antarktických vodách je v průměru asi 2 roky (při objemu odtoku ledovců do oceánu 2,2 tis. km 3 /rok a jejich celkovém objemu v oceánu 4,7 tis. km 3 ).

Barva ledovce přímo závisí na jeho stáří: pouze odtržená ledová hmota obsahuje v horních vrstvách velké množství vzduchu, proto má matně bílou barvu. V důsledku nahrazení vzduchu kapkami vody mění ledovec svou barvu na bílou s modrým odstínem. Také se nenechte překvapit světle růžovým ledovcem.

V roce 2000 se největší známý ledovec B-15 o rozloze přes 11 000 km² odtrhl od Rossova ledového šelfu mechanickou ablací . Na jaře roku 2005 měl jeho fragment - ledovec B-15A - délku více než 115 km a rozlohu více než 2500 km² a byl stále největším pozorovaným ledovcem.

V roce 1964 se z Emery Ice Shelf odlomil ledovec o rozloze asi 11 000 km² [3] .

Ledovec D28, který se v roce 2019 odlomil od Emery Ice Shelf, byl silný 210 metrů a vážil 315 miliard tun. Plocha ledovce byla 1636 km² [4] .

Odtržený ledovec z Rossova ledového šelfu, nazvaný B7B, o rozměrech 19 krát 8 kilometrů (ledová plocha větší než Hong Kong ) byl spatřen na začátku roku 2010 pomocí satelitních snímků NASA a ESA ve vzdálenosti přibližně 1 700 kilometrů jižně od Austrálie . Původní velikost tohoto ledovce byla asi 400 km². Doplout tak daleko na sever trvalo ledovci B7B asi 10 let. Souřadnice ledovce B7B na začátku roku 2010 jsou 48°48′ jižní šířky. sh. 107°30′ východní délky e. .

Drift

Dráhu daného ledovce ve vodách oceánu lze modelovat řešením rovnice, která předpokládá, že se ledovec o hmotnosti m pohybuje rychlostí v. Proměnné f, k a F odpovídají Coriolisově síle , vertikálnímu jednotkovému vektoru a síle působící na objekt. Indexy a, w, r, s a p odpovídají odporu vzduchu, odporu vody, síle vln, odporu mořského ledu a síle horizontálního tlakového gradientu [5] [6] .

Bubliny

Vzduch zachycený ve sněhu vytváří bubliny, když se sníh smršťuje a tvoří firn a poté led. Některé plyny mohou za určitých podmínek tvořit krystaly hydrátu plynu . Ledovce mohou obsahovat až 10 % objemových vzduchových bublin [7] . Tyto bubliny se uvolňují během tání a vytvářejí syčivý zvuk, který lze nazvat „ledovou sodou“. Vyskytuje se pouze v neprůhledném ledu, ve kterém se při procesu tání uvolňuje vzduch pod tlakem v ledových inkluzích.

Ledovce a člověk

Doprava

Ledovce představují velké nebezpečí pro navigaci. Nezbytnou podmínkou pro zlepšení bezpečnosti plavby za přítomnosti ledovců je snížení rychlosti plavidla při vplouvání do ledových vod. Jedním z nejznámějších příkladů srážky ledovce s lodí je potopení Titaniku 15. dubna 1912 . Pozoruhodné je, že tehdy se vložka srazila s takzvaným „černým ledovcem“, tedy ledovcem, který se převrátil, a nad hladinou oceánu byla jeho dříve podvodní část, která je mnohem tmavší než hladina. Ukázalo se tedy, že je obtížné si ho všimnout včas a srážce se nedalo zabránit.

Dalším příkladem smrti lodi v důsledku srážky s ledovcem je smrt dánského parníku Hanse Hettofta , který se potopil 30. ledna 1959 u západního pobřeží Grónska . Ani jedna loď, dokonce ani letectví, nemohla kvůli obtížným povětrnostním a plavebním podmínkám přijít na pomoc potápějící se lodi. Pátrání pokračovalo až do 7. února 1959 a nepřineslo žádné výsledky. Po 9 měsících bylo nalezeno pouze záchranné lano patřící k lodi a záhada smrti lodi zůstává dodnes nevyřešena.

Přítomnost ledovců v některých případech zvyšuje efektivitu plavby v ledu. V těsně přilehlém ledu s velkou akumulací ledovců se tvoří tzv. „vodní stíny“ – oblasti čisté vody a řídkého ledu na závětrné straně ledovců. Pokud jsou ledovce velké a je jich mnoho, pak „vodní stíny“, když se spojí, tvoří obrovské polyny táhnoucí se desítky mil. Tyto polyny mohou být použity k překonání těžkého ledu. Během bouřlivého počasí se lodě mohou bránit za ledovci v bezpečné vzdálenosti, používat je jako masivní vlnolam a jako prostředek ochrany před mnohaletým ledem. Ledovce, které mají velký ponor, se pohybují v ledových polích a těsně propletené unášené ledy jako ledoborec, ničí a táhnou s sebou led.

Nebezpečí pro navigaci představují „chocholy“ ledovců, skládající se z trosek a menších bloků ledu. Při rychlé změně směru větru mohou být na návětrné straně ledovce.

Za přítomnosti hlubokých protiproudů nebo po změně směru převládajícího větru se ledové kry často pohybují v opačném směru, než je unášení mořského ledu. V tomto případě představují ledovce velké nebezpečí pro lodě zaseknuté v ledu, protože na ně mohou spadnout. Na jaře jsou zlomy (otelení) a ničení ledovců nejintenzivnější brzy ráno krátce poté, co na led dopadá přímé sluneční záření nebo když se ledovka vynoří z mlhy. Jsou způsobeny výskytem tepelných napětí v povrchové vrstvě. Odtržené mnohatunové masy ledu s hlasitým šploucháním jdou pod vodu, způsobují obrovské prudké vlny, a pak se násilně tlačí na povrch a často ve velké vzdálenosti od hlavní masy. V některých případech stačí hydrodynamická nebo zvuková vlna z lodi pohybující se vysokou rychlostí, aby narušila rovnováhu ledovce. Když jsou plavidla nucena přiblížit se k ledovci na vzdálenost menší než dvě míle, musí jet nejpomalejší rychlostí se zapnutým sonarem , aby se vyhnula kolizi s podvodními římsami (berany), které někdy přesahují z podvodní části o 300–500 m

Výstavba obydlených výzkumných základen se praktikuje na ledovcích. Příkladem takového ledovce je Fletcherův ledový ostrov . V Antarktidě při zásobování výzkumných stanic byly jako kotviště využívány ledovce. Nákladní operace z ledovců probíhají za zvláštních podmínek. Používají se, když ledové podmínky nedovolují plavidlu přiblížit se k bariéře a rychlý led není k dispozici nebo nemá dostatečnou pevnost, aby mohl být použit pro vykládku. Loď je v tomto případě ukotvena k ledovci ve tvaru stolu a jsou z ní již prováděny lety letadel a vrtulníků.

Zjišťování a monitorování

Pro zajištění bezpečnosti plavby v ledovcových vodách je nesmírně důležité umět ledovce předem detekovat a monitorovat. I přes značnou velikost objektu je detekce ledovky náročným technickým úkolem, a to především kvůli těžkým meteorologickým podmínkám v oblastech jejich snosu [8] . Hlavní metodou pro detekci ledovců na velké ploše jsou satelitní snímky. V závislosti na typu satelitního snímku (optický nebo radarový) je možné na jednom snímku detekovat ledovce s horizontálními rozměry nad 20 m na ploše 2500 km². Možnost detekce a odhadu velikosti malých ledovců (do 100 m) ze satelitních snímků je však ovlivněna jejich tvarem a orientací.

Dosah detekce ledovců lodními radary závisí na tvaru objektů. Velké ledovce se strmými svahy lze identifikovat od 14 do 30 mil. Nejhorší jsou svažité ledovce s mírným sklonem. Z některých úhlů nepřesahuje dosah jejich detekce 3 míle [9] .

Tažení ledovce

Od 70. let 20. století se používá technologie úpravy driftu ledovce, aby se zabránilo srážce ledovců s ropnými plošinami na moři operujícími na kanadském arktickém šelfu. V Rusku byly experimenty s tažením ledovce poprvé provedeny v Karském moři v letech 2016–2017. [10] [11] Výsledkem vědecké práce byla prokázána možnost dlouhodobého tažení ledovce po dobu 24 hodin a také možnost tažení ledovce v podmínkách časné tvorby ledu [12] . Technická proveditelnost tažení velkých ledovců na velké vzdálenosti je klíčovou podmínkou pro projekty, které mají ledovcům poskytnout sladkou vodu do suchých oblastí planety. Tato myšlenka byla poprvé vyjádřena asi před 200 lety, ale dodnes nebyla realizována. Nejvážnější pokus o realizaci tohoto projektu učinili francouzští vědci Paul-Emile Victor ( fr.  Paul Emile Victor ) a Georges Mougin ( fr.  Georges Mougin ) spolu se Saúdskou Arábií , kteří prováděli práce v 70.-80. letech a obnovili je v roce 2009 s využitím počítačové simulace. Podle jejich propočtů je možné z pobřeží Newfoundlandu na Kanárské ostrovy dopravit ledovec o hmotnosti až 7 milionů tun za 141 dní, přičemž zbývající množství ledu vystačí na roční spotřebu 35 000 lidí [13] [ 14] [15] .

Hlavní potíže při přepravě ledovce:

Dopady

Jak ledovce tají, morénový materiál v nich obsažený taje a ukládá se.

Výška nadvodní části ledovců v arktické pánvi nepřesahuje 25 m, horizontální rozměry jsou 100–500 m . Hloubku 100 m lze tedy zhruba považovat za maximum pro hloubení dopadu. Je třeba vzít v úvahu u ledu, který lze považovat za ledovec, vzhledem k šíření charakteristik hustoty a sypkosti může být výška nadvodní části pouze 1:7 - 1:10 z celkové výšky.

Intenzita dopadu podvodní části ledovců na spodní půdy , odhadnutá geolokací bočního skenování na základě zanechaných stop, byla studována v norském a kanadském sektoru Arktidy. Hloubka prohlubní (rýh) byla v průměru 3–5 m, šířka byla 25–50 m. Maximální hodnoty byly hluboké až 20 m a široké až 200 m o délce několika kilometrů. Konstrukce potrubí nad orebním pásem nebo v jeho blízkosti může podle odborníků EXXON způsobit posunutí potrubí, což vede k deformacím, které překračují konstrukční normy [16] .

Obrazný význam

V přeneseném smyslu slova jsou jakékoli jevy často srovnávány s ledovcem, z nichž většina není okamžitě viditelná (jako podvodní část ledovce).

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Rosněfť Oil Company, RF, Moskva, O.Ya. Sochnev, KA Kornishin, Rosněft Oil Company, RF, Moskva, PA Tarasov. Studie ledovců v ruské Arktidě pro bezpečné námořní operace v ledových vodách  // Neftyanoe khozyaystvo - Ropný průmysl. - 2018. - Vydání. 10 . — S. 92–97 . - doi : 10.24887/0028-2448-2018-10-92-97 . Archivováno z originálu 12. dubna 2021.
  2. ↑ PA Tarasov, KA Kornishin, II Lavrentiev, TE Mamedov, AF Glazovsky, ES Bagorian, YO Efimov, IV Buzin, PA Salman. Outlet Glaciers as Iceberg Factories: Case Study for the Kara Sea  //  Proceedings of the Twenty-9th (2019) International Ocean and Polar Engineering Conference : Sborník z konference. - 2019. - 1. června. - S. 671-677 .
  3. ↑ Ledový ostrov se odděluje od Antarktidy. Je to nebezpečné pro malé a "slepé" lodě Archivováno 5. října 2019 na Wayback Machine , 01. října 2019
  4. ↑ Z ledovce v Antarktidě (Rusko) se odlomil ledovec o hmotnosti 315 miliard tun  , TASS  (1. října 2019). Archivováno z originálu 5. října 2019. Staženo 4. října 2019.
  5. ↑ Bigg, Grant R.; Wadley, Martin R.; Stevens, David P.; Johnson, John A. (říjen 1997). „Modelování dynamiky a termodynamiky ledovců“ . Studené oblasti věda a technologie ]. 26 (2): 113-135. DOI : 10.1016/S0165-232X(97)00012-8 . Archivováno z originálu dne 2022-01-19 . Staženo 24. 9. 2021 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  6. ↑ Carlson, Daniel F.; Boone, Wieter; Meire, Lorenz; Abermann, Jacob; Rysgaard, Søren (2017-08-28). „Trajektorie Bergy Bit a Melt Water v Godthåbsfjordu (JZ Grónsko) pozorované Expendable Ice Tracker“ . Hranice v námořní vědě . 4 : 276. doi : 10.3389/ fmars.2017.00276 . ISSN 2296-7745 . 
  7. ↑ Scholander, P.F.; Nutt, DC (1960). „Tlak bublin v grónských ledovcích“ . Glaciologický časopis _ ]. 3 (28): 671-678. DOI : 10.3189/S0022143000017950 . ISSN  0022-1430 .
  8. ↑ Rosněfť Oil Company, RF, Moskva, VA Pavlov, KA Kornishin, Rosněft Oil Company, RF, Moskva, PA Tarasov. Zkušenosti s monitorováním a určováním velikosti ledovců a ledových útvarů v jihozápadní části Karského moře v letech 2012–2017  // Neftyanoe khozyaystvo - Ropný průmysl. - 2018. - Vydání. 12 . — S. 82–87 . - doi : 10.24887/0028-2448-2018-12-82-87 . Archivováno 23. října 2020.
  9. ↑ Ledové podmínky plavby v Jižním oceánu (nedostupný odkaz) . Získáno 31. ledna 2014. Archivováno z originálu 23. srpna 2012. 
  10. ↑ Rosněft Oil Company, RF, Moskva, AA Pashali, KA Kornishin, Rosněft Oil Company, RF, Moskva, PA Tarasov. Tažení ledovce jako technologie pro změnu unášení k zajištění bezpečného rozvoje Arktidy  // Neftyanoe khozyaystvo - Ropný průmysl. - 2018. - Vydání. 11 . — S. 36–40 . - doi : 10.24887/0028-2448-2018-11-36-40 . Archivováno 20. října 2020.
  11. ↑ Konstantin A Kornishin, Yaroslav O Efimov, Yury P Gudoshnikov, Petr A Tarasov, Alexey V Chernov. Experimenty s tažením ledovce v Barentsově a Karském moři v letech 2016–2017  // International Journal of Offshore and Polar Engineering. — 2019-12-01. - T. 29 , č.p. 4 . — S. 400–407 . - doi : 10.17736/ijope.2019.jc768 . Archivováno 1. května 2021.
  12. ↑ Yaroslav O Efimov, Konstantin A Kornishin, Oleg Y Sochnev, Yury P Gudoshnikov, Alexander V Nesterov. Tažení ledovce v nově vytvořeném ledu  // International Journal of Offshore and Polar Engineering. — 2019-12-01. - T. 29 , č.p. 4 . — S. 408–414 . - doi : 10.17736/ijope.2019.jc769 . Archivováno 1. května 2021.
  13. ↑ Umělé ledovce dopraví pitnou vodu lidem v nouzi . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 10. září 2021.
  14. ↑ Projekt Iceberg . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 10. září 2021.
  15. ↑ Vědci našli způsob, jak odtáhnout ledovce do suchých zemí . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 10. září 2021.
  16. ↑ Wang A., Poplin D., Hoer K. Koncept produkce uhlovodíků v mrazivých mořích s ledem prvního roku  // Tr. jsem na stáži. conf. „Vývoj šelfu Arktických moří Ruska“ . - Nukleární společnost, 1994. - S. 61-80 .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích