книги из ГПНТБ / Смирнов, В. И. Ледовые условия плавания судов в водах Канадско-Аляскинской Арктики

В отличие от советской практики ведения ледовой авиараз­ ведки, по результатам которой можно изолиниями выделить рай­ оны с одинаковыми характеристиками льда (в частности, сплочен­ ности, возраста, торосистости, разрушенности, заснеженности и т. п.), по результатам американских и канадских ледовых авиа­ разведок в лучшем случае можно наметить только районы с оди­ наковыми сплоченностью и возрастом льда. В связи с этим при первичной обработке материалов, когда выделялась протяжен­ ность зон с различными характеристиками льда на разных участ­ ках Северо-Западного морского пути и его ответвлений, за ос­ нову были взяты сплоченность и возраст льда.

Большое значение при таких расчетах приобретает толщина льда. Можно было воспользоваться данными об изменении тол­ щины льда различного возраста, которые приняты в настоящее время некоторыми авторами [132] при расчетах теплового баланса. Но эти данные более репрезентативны для Арктического бассейна. Кроме того, не удалось установить, на основании учета каких факторов получены эти зависимости. По-видимому, для прибли­ женного определения теплового баланса Арктического бассейна эти зависимости могут быть применимы, но для расчета затрат судового времени возможность их использования требует более тщательной проверки.

Большой соблазн представляли данные В. Уитмена [138] для льдов различных районов. Однако в них отсутствуют сведения о толщине льда различного возраста. Кроме того, исходные дан­ ные, заложенные в основу построения этой зависимости, можно отнести к периоду до 1956 г., а расчеты затрат времени проводи­ лись для более поздних лет. Можно было, наконец, использовать зависимости толщины однолетнего льда от суммы градусодней мороза с учетом высоты снега на нем, полученные рядом исследо­

не разработаны, остались бы не освещенными. Кроме того, они получены только для однолетнего льда.

Исходя из необходимости иметь для расчетов затрат времени сведения о толщине льда всех возрастов в любой момент навига­ ционного периода (ледовые авиаразведки осуществлялись без ка­ кого-либо жесткого расписания, а чаще всего — при проводках судов), было решено взять за основу средние многолетние данные о толщине льда различного возраста (рис. 27). Мы допускаем воз­ можность ошибок в расчетах за счет пространственных и межго­ довых изменений толщины льда, особенно многолетнего. Но по­ скольку в сплошных многолетних льдах скорость движения ледо­ колов и караванов судов обычно минимальна, то ошибка в толщине не приведет к существенным погрешностям в расчетах затрат времени. Кроме того, при больших затратах времени такие ошибки не будут иметь принципиального значения.

При расчетах затрат времени также принимались средние мно­ голетние величины торосистости и разрушенности льда. Это объ-

112

ясняется следующим. В используемых зависимостях средней техни­ ческой скорости мощных ледоколов от толщины льда, с учетом его торосистости и разрушенности, применялись только две гра­ дации: 0—2 и 2—4 балла. В связи с этим в июне и июле для всех участков Северо-Западного морского пути и его ответвлений торо-

4 баллам. Применение только двух указанных градаций в извест­ ной мере обоснованно. При торосистости сплошного льда 1—2 балла встречаемые ледоколом отдельные гряды торосов можно обходить. Движение судна происходит преимущественно в ровном льду.

При торосистости более 2 баллов в сплошном льду скорость мощного ледокола минимальна, затраты времени на преодоление такого льда велики и, следовательно, ошибки в расчетах не должны иметь решающего значения. При разрушенности 1—2 балла лед еще сохраняет свою целостность, его прочность изме­ няется незначительно. В связи с этим ошибки будут также неве: лики. При разрушенности же более 2 баллов, хотя лед и теряет свою целостность, ошибки тоже должны быть минимальными.

Межгодовые изменения и пространственные различия торосистости и разрушенности обычно укладываются в принятые града­ ции, что дает право в первом приближении принять эти допуще­ ния для наших целей. Большие ошибки могут быть только в ано­

скоростей для каждой декады в июне—октябре 1953— 1970 гг. осу­ ществлялся по данным таблиц, куда вносили протяженность зон льдов различной сплоченности и возраста для разных участков Северо-Западного морского пути и его ответвлений. Сняв с гра­ фиков (см. рис. 27) величины толщины льда, его торосистости и разрушенности, по известной протяженности каждой зоны льда на данном участке трассы рассчитывали затраты времени на его преодоление. Далее определяли суммарные затраты времени на всем участке трассы в конкретную декаду отдельного года. Свод­ ные результаты обработки материалов приведены в следующем разделе.

Конечно, принятая методика не гарантирует от просчетов, воз­ можных в основном за счет недоучета межгодовой и пространст­ венной изменчивости толщины, торосистости и разрушенности льда. Выборочная проверка влияния принятых осреднений на ве­ личину возможной ошибки показала, что при расчетах главную роль играют изменения фактических значений сплоченности льда

раста. Как сплоченность льда, так и его возраст, на наш взгляд, в какой-то степени косвенно отражают межгодовую изменчивость его толщины, торосистости и разрушенности, за счет чего умень­ шаются возможные ошибки.

Влияние неравномерности распределения толщины льда учи­ тывалось также через сплоченность и возраст. Но такое влияние может сказаться и в явном виде. Происходит это за счет того, что

номерна) до 3 баллов и более скорость ледокола начинает варь­ ировать в заметных пределах, возрастающих с увеличением не­ равномерности, вплоть до полной остановки перед отдельными ледовыми препятствиями. Следует учитывать, что при движении во льду со значительной неравномерностью толщины, ледоколу, чтобы снова набрать скорость после ее падения у ледового пре­ пятствия, до значений, близких к средним, приходится затрачи­ вать какое-то дополнительное время. В конечном итоге за счет всего этого как техническая, так и эксплуатационная чистые ледо­ вые скорости при увеличении неравномерности распределения толщины льда на 1 балл убывают, а при уменьшении неравномер­ ности— возрастают (см. табл. 38).

114

Ледовые скорости движения судов, сроки и продолжительность навигации

Эксплуатационные чистые ледовые скорости движения мощных ледоколов типа «Сан-Лоран» и «Глэсьер» были получены для ос­ новных участков Северо-Западного морского пути и его ответвле­ ний за период с апреля—мая по ноябрь—декабрь. Выбирались наилегчайщие варианты ледовых плаваний, которые на некоторых участках существенно отличались от стандартных вариантов пла­ вания (см. рис. 1), в частности в Восточном районе.

Для получения расчетных сроков начала и окончания ледовых плаваний мощных ледоколов использовались сведения о расчет­ ных эксплуатационных чистых ледовых скоростях этих ледоколов на 18 участках Северо-Западного морского пути и его ответвле­ ний в среднем за 5— 12 лет. Для некоторых участков сведений о расчетных значениях скоростей даже меньше из-за отсутствия данных о ледовых условиях.

При определении сроков начала ледовых плаваний мощных ледоколов на всех 18 участках за критерий принято такое состоя­ ние ледяного покрова, при котором эксплуатационная чистая ле­ довая скорость движения ледокола составляет не менее 2 узлов. Для определения сроков окончания ледовых плаваний этих ледо­ колов за критерий принято такое состояние ледяного покрова, при котором эксплуатационная чистая ледовая скорость равна 5 уз­ лам. При скорости 2 узла в весенне-летний период ледокол сохра­ няет маневренные качества и может двигаться непрерывно. Уч­ тено также, что в этот период ледовые условия в навигационном отношении обычно улучшаются — уменьшается сплоченность и толщина льда, увеличивается разрушенность. В осенне-зимний пе­ риод ледовые условия ухудшаются — растет толщина льда, спло­ ченность и прочность ледяного покрова. Это приводит к умень­ шению скорости движения ледоколов.

Принятые критерии могут характеризовать не только сроки начала и окончания самостоятельного ледового плавания мощных ледоколов типа «Сан-Лоран» и «Глэсьер», но и сроки начала и

класса могут самостоятельно двигаться в любых районах в сплош­

ледоколов других, менее мощных типов (в частности, типа «Уинд») и проводки ими одиночных судов класса У Л А обычно вводится поправка, равная в среднем ± 15 суткам. В весенне-летний период сроки начала ледовых плаваний таких ледоколов принимаются

Расчетные сроки начала и окончания ледовых плаваний мощ­ ных ледоколов и проводки ими одиночных судов класса У Л А для 18 участков Северо-Западного морского пути и его ответвлений приведены в табл. 39. Для северной трассы характерны более ран­ ние сроки начала плаваний ледоколов (вторая половина июня) на участках Восточного района и более поздние сроки - (конец июля)— Центрального. Соответственно сроки окончания ледовых плаваний мощных ледоколов и проводки ими одиночных судов класса УЛ А на участках трассы в Восточном районе приходятся на начало ноября, а в Центральном — на начало октября. В обоих случаях разница в средних сроках начала и окончания ледовых плаваний судов по северной трассе в Центральном и Восточном районах составляет около месяца.

Амплитуда сроков начала и окончания ледовых плаваний мощ­ ных ледоколов и проводки ими одиночных судов класса УЛ А на­ ходится в диапазоне от 10 до 60 суток. Наименьшая амплитуда (10—20 суток) отмечена для начала ледовых плаваний на север­ ной трассе в Центральном районе, наибольшая (60 суток) — в за­ падной части южных проливов. Для сроков окончания ледовых плаваний наименьшая амплитуда (20 суток) отмечена для всех участков в Центральном районе, наибольшая — в северных про­ ливах (50 суток) и в Западном районе (40—50 суток).

Казалось бы, что при небольших амплитудах (10—20 суток) можно при планировании морских операций более уверенно опи­ раться на средние многолетние сроки. Но, к сожалению, ряды на­ блюдений недостаточны, и поэтому все выводы о сроках начала и окончания ледовых плаваний ледоколов и судов следует рас­ сматривать как предварительные.

О продолжительности периода ледовых плаваний мощных ле­ доколов можно судить по данным табл. 40.

На северной трассе Северо-Западного морского пути средняя расчетная продолжительность возможного ледового плавания мощных ледоколов изменяется от 7,5 декад в Центральном районе до 14 декад в Восточном. На южной трассе расчетная продолжи­ тельность ледовых плаваний колеблется от 9 декад в Центральном районе до 13 декад в Восточном. В Западном районе продолжи­ тельность ледового плавания мощных ледоколов составляет в сред­ нем 10,5— 12,5 декад.

Продолжительность ледовых плаваний ледоколов типа «Уинд»

Амплитуда межгодовых изменений продолжительности ледовых плаваний мощных ледоколов и проводки ими одиночных судов класса УЛ А составляет 2— 10,5 декады. Наименьшая амплитуда (2—5 декад) отмечена в Центральном районе. Исключение пред­ ставляет западная часть южных проливов (7,5 декады). Наиболь­ шая амплитуда (10,5 декад) отмечена в Западном районе на уча­ стке мыс Батерст-— мыс Барроу.

118

Таблица 40

Средняя и экстремальные расчетные продолжительности проводки одиночных судов класса УЛА ледоколами типа «Сан-Лоран» и «Глэсьер»

между сроками самого раннего начала и самого позднего окончания навигации, наименьшая — как время между сроками самого позднего начала и самого ран­ него окончания навигации.

Для расчетов сроков начала и окончания безледокольных пла­ ваний судов класса УЛ А и УЛ (усиленный' ледовый) использо­ ваны другие критерии. Следует иметь в виду, что судами класса УЛ [34] считаются такие, которые могут совершать плавание за ледоколом в арктических и неарктических морях в течение летне­ осеннего навигационного периода.

Для судов класса У Л А за срок начала безледокольного пла­ вания принималась дата, когда сплоченность льда устойчиво не превышала 7—8 баллов, а для судов класса УЛ — дата уменьше­ ния сплоченности до 4—6 баллов. За срок окончания безледоколь­ ного плавания судов класса УЛ А и УЛ принимались даты дости­ жения молодым льдом толщины, не превышающей 20—25 см (но тем меньшей, чем больше количество в нем остаточного льда). При таких ледовых условиях коэффициент трудности ледового плавания, рассчитанный по мощным ледоколам, составляет 1,2— 1,9 для судов УЛ А и 1,1-—1,4 для судов УЛ . При пересчете на эксплуатационные чистые ледовые скорости мощных ледоколов соответственно получено 10— 15 узлов (УЛА) и 13— 17узлов (УЛ ).

Это позволило принять в качестве критерия сроков начала без­ ледокольного плавания судов следующие эксплуатационные чи­ стые ледовые скорости мощных ледоколов: 10 (УЛА) и 13 узлов

движения мощных ледоколов, могут привести к ошибкам в расчетах, особенно существенным, если на отдельных микроучастках встре­ тятся льды, проходимые для мощных ледоколов и непроходимые

119

120

121*

15 узлов вероятность встречи таких микроучастков невелика. Почти всегда можно, используя данные ледовой авиаразведки, продолжить маршрут в обход подобных микроучастков. Для основных участков северной и южной трасс Северо-Западного морского пути и его ответвлений расчетные сроки начала и оконча­ ния безледокольного плавания судов класса УЛА и УЛ приведены в табл. 41.

Таблица 42

Средняя и экстремальная продолжительность (в декадах) безледокольного плавания судов классов УЛА (числитель) и УЛ (знаменатель)

Средние сроки начала безледокольного плавания по северной

чаются для Центрального района (соответственно середина августа и начало сентября). Средние сроки окончания безледоколь­ ного плавания приходятся в Центральном районе на середину сен­ тября, в Западном районе — на конец сентября (УЛ) и начало

122