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

октября (УЛ А ), а в Восточном районе — на середину октября (УЛ) и конец октября (У Л А ).

При плавании по южной трассе в Центральном районе; сроки начала безледокольного плавания сдвигаются в сторону более ранних в среднем на 15 суток: начало августа (УЛА) и середина августа (УЛ ). Сроки окончания безледокольного плавания также

60 суток. Наименьшие амплитуды сроков начала безледокольных плаваний судов (20—25 суток) присущи Центральному району (за исключением западной части южных проливов, где амплитуда составляет 60 суток); наибольшие амплитуды (40—50 суток) — отмечаются в Западном и Восточном районах. Наименьшие ампли­ туды сроков окончания безледокольного плавания (20 суток) характерны для южной трассы в Центральном районе, наиболь­ шие (40—60 суток)— для Западного и Восточного района, а также для северной трассы Центрального района.

пути можно судить по данным табл. 42. Средняя продолжитель­ ность безледокольного плавания находится в пределах от 1 до II декад. Наименьшая продолжительность (1,0—4,5 декады) на­ блюдается на северной трассе в Центральном районе, наибольшая (11 декад)— в Восточном районе, в Западном районе она состав­ ляет 6,5— 10,5 декад.

Амплитуды межгодовых изменений продолжительности безле­ докольных плаваний судов могут колебаться от 1,5 до 8,5 декад, но чаще всего отмечаются амплитуды 6,0—7,0 декад. Исключение представляют участки южной трассы Северо-Западного морского пути к востоку от Кембридж-Бей, где амплитуды равны 2,5—3,5 декады. Наименьшая амплитуда (1,5 декады) характерна для су­ дов класса УЛ на северной трассе в Центральном районе.

Фактические сроки начала ледового плавания судов приведены

втабл. 43. Сопоставление с расчетными сроками показывает, что

вбольшинстве случаев фактическое начало плавания судов позд­ нее возможного расчетного. Это объясняется тем, что ледоколь­

Влияние метеорологических условий на скорость и продолжительность ледовых плаваний судов

Кроме льдов из гидрометеорологических явлений наибольшую опасность для ледового плавания представляют собой туманы, ухудшение видимости за счет других причин и гидрометеорологи­

124

ческие комплексы, обусловливающие обледенение судов при нали­ чии больших зон чистой воды. Туманы, снижающие видимость, яв­ ляются причиной резкого убывания скорости ледового плавания. Видимость уменьшается также за счет осадков и метелей. Интен­ сивность обледенения зависит от сплоченности льда, скорости ветра и температуры воздуха. Осадки, метели и гидрометеорологические комплексы, вызывающие обледенение судов, чаще всего наблю­ даются осенью, тем самым сокращая продолжительность навига­ ционного периода.-В. Уитмен, руководитель арктического отдела Океанографического управления' ВМ С СШ А , отмечает, что нави­ гация в арктических морях чаще заканчивается раньше из-за пло­ хой погоды, чем из-за большой толщины льда. Но это замечание справедливо не для всех участков Северо-Западного морского пути и его ответвлений. Отрицательное влияние условий погоды на ледовое судоходство проявляется в течение всей навигации, главным образом — в конце.

Наибольшая повторяемость туманов отмечается в северных ча­ стях районов, где она составляет более 100 дней в год. В южных частях районов, особенно вблизи материка и крупных островов,

наибольшее число туманов приходится на май—сентябрь. В за­ падной части района максимальное их количество наблюдается

виюне—июле, в восточной — в июле—августе.

ВЦентральном районе число туманов за год изменяется от 9— 10 в районе станций, находящихся на побережье материка и крупных островов, до 50—60 в районе станций, менее защищенных от влияния моря. В годовом ходе наибольшее количество туманов

приходится на преднавигационный и навигационный периоды. На участках трассы, где наблюдаются более тяжелые ледовые условия, максимальное число туманов отмечается во второй поло­

у станции Якобсхавн, расположенной в заливе Диско, до 71 у стан­ ции о. Резолюшен, находящейся в открытой части пролива Д э ­ виса. В годовом ходе наибольшее число туманов приходится на май—сентябрь.

В Восточно-Гренландском районе число туманов за год изме­

в Центральном—:в осенне-зимний период; в Восточном, в север­ ной части — в августе—сентябре, а в южной — в осенне-зимнее время; в Восточно-Гренландском районе — в июне— августе и

125

Таблица 45

127

в осенне-зимнее время. Наибольшие значения повторяемости пло­ хой видимости отмечены в Центральном районе. Повторяемость хорошей видимости (10 км и более) наименьшая (менее 80%)

вторяемость хорошей видимости за счет туманов также убывает, особенно в районах скопления льдов.

Следует иметь в виду, что в тумане и при других условиях, снижающих видимость, скорость движения судов значительно уменьшается, вплоть до полной остановки в зависимости от гид­ рографических и ледовых условий, тактико-технических данных судна, опыта судоводителей и других факторов.

Большое влияние на скорость ледового плавания оказывает обледенение судов. Наибольшему обледенению суда подвергаются

очень чувствительны к качке и при волнении их сильно заливает. При волнении моря 4 балла нормальная, спокойная работа на этих ледоколах нарушается, при волнении же 5—6 баллов они ис­ пытывают большую качку. Так, при положении лагом к волне крен доходит до 45°. Качка при этом очень порывистая и стре­ мительная, с периодом 7—8 с. При килевой качке сильному за­ ливанию подвергается носовая часть верхней палубы, до пере­ борки носовой надстройки. Заливаемость определяет и степень об­ леденения ледокола. Носовая часть обмерзает полностью вплоть до ходового мостика.

Порывистость и стремительность качки объясняется большой начальной метацентрической высотой ледоколов этого типа, а силь­ ная заливаемость — малой высотой бортов, предусмотренной для увеличения обзора. Это дает большие преимущества перед дру­ гими судами во время маневрирования во льдах. Размерения ле­ доколов типа «Уинд» [47] следующие: длина 85,4 м, ширина 18,9 м, высота борта 11,5 м, осадка 8,8 м; водоизмещение 6620 т, мощ­

ледоколы типа «Уинд», при почти такой же высоте бортов (11,6м) и водоизмещении 8300 т практически сохранились те же недо­ статки. Правда, позднейшие модификации, в частности, установка противокренных цистерн, в какой-то степени уменьшили качку. У некоторых других ледоколов (например, у канадского л/к «Лаб­ радор») для успокоения качки поставлены активные рули-стаби­ лизаторы, которые снижают амплитуду качки до 90%. У боль­ шинства же ледоколов применяются пассивные системы успокое-

128

ния качки с цистернами (ледоколы типа «Уинд», «Фудзи», «Сан-Лоран» и др.), сокращающие амплитуду качки до 60—70%.

Считается, что наиболее опасная степень обледенения судов и ледоколов бывает при забрызгивании их морской водой в соот­ ветствующих температурных условиях. Образующийся при этом так называемый «стеклянный» лед обладает большим удельным весом и значительной силой прилипания (адгезии). При темпера­ туре воздуха ниже — 18° вода, ударяющаяся о судно, превраща­ ется в маленькие сухие ледяные кристаллики и не прилипает к хо­ лодному судну [112]. Исследования показали, что наибольшая сила прилипания льда присуща бетону и металлам, наименьшая— де­ реву и пластикам.

Длительное пребывание судов в условиях штормовых ветров и температур воздуха ниже температуры замерзания морской воды иногда приводит даже к их опрокидыванию и чем меньше судно, тем больше такая вероятность. Рыболовные траулеры [112] дли­ ной 52 м опрокидывались и тонули в результате быстрого намер­ зания льда на корпусе и надстройках. Установлено, что скорость намерзания льда при этом составляла 2 т/ч. В упомянутой работе указано, что скорость намерзания льда на судах в результате по­ падания брызг морской воды зависит от скорости ветра, степени волнения моря, температуры воздуха и продолжительности дей­ ствия этих факторов. Можно добавить, что оно зависит также и от сплоченности льда. Брызги морской воды образуются при ско­ рости ветра, превышающей 8 м/с, а намерзают на судне при тем­ пературе воздуха ниже — 1,7°.

Выяснено, что при температуре воздуха равной или ниже —2,2°, а скорости ветра равной или больше 8,5 м/с возможно об­ леденение надстроек. Обледенение разделяют на незначительное, среднее, сильное и очень сильное [112]. При этом отмечается, что, если температура воздуха ниже температуры замерзания морской воды, первое бывает при силе ветра 5—6 баллов, второе — 7—8 баллов, третье и четвертое — больше 8 баллов.

Метеорологические наблюдения (например, вблизи Исландии) показывают, что штормы продолжительностью 3 суток и более при температуре воздуха ниже температуры замерзания морской воды случаются в среднем 3 раза в год.

На рис. 28 приведена вероятность обледенения судов в север­ ной части Атлантического океана в феврале, мае и ноябре, что характеризует зиму, весну и осень [48, 112]. В августе (лето) ве­ роятность обледенения надстроек в этом районе всюду меньше 1%.

Иногда считают, что температура воды не оказывает сущест­ венного влияния на обледенение судов. Однако из рис. 28 видно, что конфигурация изолиний вероятности в какой-то степени ото­ бражает влияние Гольфстрима и холодного Восточно-Гренланд­ ского течения. Здесь воздействие температуры воды на обледене­ ние судов проявляется не прямо, а через температуру воздуха. Этот факт, подмеченный Е. П . Борисенковым, имеет, по-видимому, значение для всех районов Мирового океана, где наблюдаются

случаи обледенения судов. Можно предполагать, в частности, что и в зонах влияния холодных и теплых течений Тихого океана изо­ линии вероятности обледенения судов будут иметь аналогичную конфигурацию.

Рис. 28. Вероятность (в процентах) обледенения судов:

Северной границей района, в котором возможно обледенение судов, можно считать южную границу сплоченного льда. К се­ веру от нее обледенение судов происходит только в обширных зонах, свободных от льда.

130

Широкое распространение получил учет возможностей обледе­

пеней обледенения, по Г. О. Мертинсу, приведены на рис. 29. В. В. Пановым и М . В. Шмидт предложены следующие гидроме­ теорологические комплексы, обусловливающие слабое, значитель­ ное и сильное брызговое обледенение судов типа СРТ (средний рыболовный траулер).

дит. При температуре воздуха ниже —3° и силе ветра меньше 5 баллов (волнение до 3 баллов включительно) обледенение слабое. При температуре воздуха от —3 до —8° и силе ветра 5—7 баллов (волнение 4—6 баллов) обледенение значительное; судно получает предельную ледовую нагрузку за период, превышающий 6 ч (если в это время не вести борьбу с обледенением). При температуре воздуха ниже —8° и том же ветре интенсивность обледенения может превышать 3,5 т/ч (время образования условной предельной

9*

нагрузки может быть меньше 6 ч ) — обледенение сильное. Его можно считать особо опасным, так как команда судна в таких условиях не может справиться с окалыванием судна. При темпера­ туре воздуха ниже —3°, ее дальнейшем понижении и силе ветра больше 7 баллов обледенение также сильное и особо опасное, так как окалывание малопроизводительно в условиях сильной качки.

Учитывая, что обледенение может наступить при переходе тем­ пературы воздуха через 0°, в табл. 46 показаны периоды, когда возможно его возникновение [25].

Таблица 46

Метеорологические условия, при которых возможно обледенение судов

В Западном районе слабое и значительное обледенение при наличии больших зон чистой воды может наблюдаться с середины сентября, а сильное — с начала октября. В Центральном районе эти сроки сдвигаются соответственно на начало и середину сен­ тября, а в западной части южных проливов приходятся на сере­ дину сентября и конец сентября — начало октября. Ветер силой 8 баллов и более в сентябре и октябре наблюдается в течение 2—4 дней ежемесячно.

В Восточном районе, в северной части, слабое и значительное обледенение может происходить с конца августа — начала сентября,

132

а сильное — с середины и конца сентября. В южной части района эти сроки соответственно приходятся на вторую половину сен­ тября и середину октября. Характерно, что при плавании ледоко­ лов весной слабое и значительное обледенение возможно в восточ­ ной части района до середины мая, а в западной — до середины июня. Число дней с ветром силой 8 баллов и более осенью в се­ верной части района составляет около 2—4 в месяц, а в южной — менее одного в месяц.

В северной части Восточно-Гренландского района слабое и значительное обледенение может быть с конца августа — начала сентября, а в южной — с первой половины октября. Соответст­ венно сильное обледенение может происходить со второй поло­ вины сентября и конца ноября. Число дней с ветром силой 8 бал­ лов и более в сентябре—октябре в северной части составляет 1,5—2,5 в месяц, а в южной — менее одного в месяц. При плава­ нии судов весной слабое и значительное обледенение может быть

средними. В отдельных случаях отклонения могут достигать полу­ месяца и более.

Типизация участков Северо-Западного морского пути и его ответвлений по трудности ледового плавания

Критериями такой типизации выбраны эксплуатационные чи­ стые ледовые скорости мощных ледоколов; сроки начала и окон­ чания ледовых плаваний мощных ледоколов и проводки ими оди­ ночных судов классса УЛ А ; сроки начала и окончания безледокольных плаваний судов класса У Л А и УЛ ; продолжительность ледовых плаваний мощных ледоколов и судов класса УЛ А и УЛ ; условия погоды, влияющие на скорость ледовых плаваний и их продолжительность; коэффициенты трудности ледового плавания (Кт), рассчитанные в основном за 7— 11 лет (табл. 47).

Для определения периодов, когда на участках трассы может наблюдаться чистая вода и разреженные льды, лучше использо­ вать значение коэффициента трудности ледового плавания (Кт). При плавании преимущественно по чистой воде с наличием от­ дельных, небольших по протяженности зон разреженных льдов К т близок к единице. При плавании во льдах сплоченностью до 7—8 баллов значение К т не превышает 2. Периоды, в течение которых наблюдались такие значения К т, приведены в табл. 48.

Средние данные о сроках и продолжительности ледовых пла­ ваний судов по объединенным (более крупным) участкам указаны в табл. 49.

Исходя из тех критериев, которые были положены в основу типизации, и учитывая сводные данные табл. 49, можно выделить четыре типа участков трасс, различающихся по трудности ледо­ вого плавания судов.

133