ВВЕДЕНИЕ 4
1 Физические условия образования обледенения 6
1.1 Основные понятия 6
1.2 Условия появления обледенения на морских судах 7
1.3 Влияние обледенения на судно 10
1.4 Физика образования брызг 13
1.4.1 Естественные брызги 13
1.4.2 Брызги, образующиеся при ударах 15
1.4.3 Нарушение водяного слоя 16
1.4.4 Образование капель 17
1.4.5 Замерзание капель 18
1.5 Классификация обледенения 19
1.5.1 По типу обледенения 19
1.5.2 По скорости обледенения 21
1.6 Характеристика льда 22
1.7 Интенсивность обледенения 25
2 Описание исходного материала, физико-географических и климатических
особенностей выбранной акватории 45
2.1 Гренландское море 46
2.2 Норвежское море 48
2.3 Баренцево море 49
2.4 Белое море 51
2.5 Исходные данные и их обработка 53
3 Результаты анализа обледенения в выбранном районе исследования 56
3.1 Распределение показателя обледенения морских судов 56
3.2 Анализ метеорологических условий при различных типах обледенения 60
3.3 Конкретные случаи сильного обледенения с использованием
синоптического материала 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 73
Приложение А 76
Приложение Б 86
Обледенение считается нередким опасным явлением для морских судов, особенно в морях Арктического бассейна. С началом освоения арктических территории, человек особо остро столкнулся с проблемой оледенения морских судов. Опасность обледенения в этих водах может существовать до девяти месяцев.
Обледенение морских кораблей - это нарост слоя льда при определенных условиях на различных частях судна, будь то надводная часть корпуса, надстройки, палуба, шлюпки, мачты или механизмы. Образование льда может существенно усложнить работу судовой радиосвязи, различных радиолокаторов и приборов, а также уменьшить запас плавучести, который может ухудшить или изменить его управляемость. Ледяной нарост на частях корабля как минимум представляет опасность для осточивости и маневриности судна.
Несмотря на то, что выбранная тема выпускной квалификационной работы связана с морской тематикой, обледенение плавсредств происходит над водной поверхностью, а значит на него существенно влияют и метеорологические условия, одними из главных параметров являются температура воздуха и характеристики ветра. Таким образом, можно сказать, что возникает необходимость вовремя прогнозировать обледенение и осуществлять все меры безопасности, разработанные для продвижения в таких условиях. А значит данный вопрос до сих пор актуален.
Целью работы является исследование метеорологических условий и синоптических ситуаций влияющих на обледенение морских судов в акватории Европейской части Арктики.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассмотреть физические условия образования обледенения, а также его характеристики и типы; изучить существующие методы прогноза;
2. Подготовить базу данных с необходимыми метеорологическими характеристиками;
3. Произвести расчет параметра обледенения по методу Овэрленда;
4. Проанализировать повторяемость различных типов обледенения по сезонам;
5. Проанализировать зависимость обледенения от температуры воздуха, скорости и направления ветра и температуры воды;
6. Рассмотреть конкретные случаи сильного обледенения с использованием синоптического материала.
Новизна работы заключается в том, что для морей Северного Ледовитого океана, а именно: Гренландского, Норвежского, Баренцева и Белого получены расчетные значения обледенения и их интенсивность по сезонам за последние 50 лет в удобном графическом виде, которые позволяют оценить опасность для судоходства в данных районах.
Выпускная квалификационная работа (магистерская диссертация) состоит из трех глав. В первой рассмотрены физика обледенения, его классификация, интенсивность и влияние обледенения на морское судно, а также методы его прогнозирования. Во второй главе рассматривалось физико-географическое и климатическое описание региона исследования. В третьей главе описаны исходные данные и получен анализ результатов исследования.
Одним из опасных явлений для морских судов считается обледенение. Его влияние на судно не подлежит сомнению и в значительной степени затрудняет эксплуатацию, или же приводит к трагическим последствиям [8].
Основной целью данной ВКР является исследование метеорологических условий и синоптических ситуаций, влияющих на обледенение морских судов в акватории Европейской части Арктики. Все поставленные цели и задачи выполнены и на основании проведенных исследований можно выделить основные результаты:
1. Повторяемость брызгового обледенения максимальна зимой и минимальна летом, чаще всего низкие повторяемости отмечались в Норвежском море (0-5%), высокие же значения этого параметра в равной степени отмечаются в Гренландском и Баренцевом морях (20-25%).
2. Чаще всего слабое обледенение наблюдалось при температуре воздуха от -0 до -20 0C, температуре воды от 0 до 1 0C, скорости ветра от 5 до 7 м/с. 3. Медленное при температуре воздуха от -4 до -60C, температуре воды от 0 до 10C, скорости ветра от 5 до 7м/с. Сильное при температуре воздуха от -10 до -12 0C, температуре воды при -10C, скорости ветра от 7 до 9 м/с.
3. Наиболее благоприятные условия для образования сильных и очень сильных обледенений отмечены при низких температурах воздуха и сильных северных ветрах. Для Гренландского моря - это передняя часть гребня, на периферии циклона и антициклона; для Баренцева моря - тыловая часть циклона, северная периферия циклона.
