Презентация на тему «Estimation of morphometric characteristics of the Barents Sea icebergs according to the field data for the modeling of their drift»

Estimation of morphometric characteristics of the Barents Sea icebergs

according to the field data for the modeling of their drift. Skutin A.A., Naumov A.K., Kubyshkin N.V. SI «AARI»

Оценка морфометрических характеристик айсбергов Баренцева моря по натурным данным для моделирования их дрейфа. Скутин А.А. Наумов А.К., Кубышкин Н.В. ГУ «ААНИИ»

Положение айсбергов по данным экспедиций ААНИИ 2003 – 2010 Icebergs

position 2003 - 2010

Количество фиксаций number of fixation

Год Year

2003

203

2004

108

2005

154

2006

301

2007

1371

2008

210

2009

157

2010

31

Форма айсбергов Icebergs shape

Столообразный / Tabular berg

Пирамидальный / Glacier berg

Обломок / Bergy bit

Куполообразный / Dome-shaped berg

Форма айсбергов Icebergs shape

Морфометрические характеристики айсбергов

Длина Morphometric parameters of icebergs. Length

Распределение длины айсбергов Может быть аппроксимировано логарифмическим нормальным распределением с параметрами: m=114.17, a=0.723 Distribution of iceberg length can be described by lognormal distribution with parameters: m=114.17, a=0.723

Характеристика / characteristics

Характеристика / characteristics

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Среднее / mean

84.1

24.2

71.4

65.1

89.1

121,7

97.9

Минимум / максимум Minimum / maximum

10 / 430

5 / 166

5 / 414

5 / 749

5 / 933

40 / 330

10 / 463

Ст. отклонение / St. deviation

85.6

23.2

64.9

83.6

105.3

96.1

78.5

Морфометрические характеристики айсбергов

Ширина Morphometric parameters of icebergs. Width

Распределение ширины айсбергов Может быть аппроксимировано гамма-распределением с параметрами: ?=0.0365 а=2.877 Distribution of iceberg width can be described by gamma distribution with parameters: ?=0.0365 а=2.877

Характеристика / characteristics

Характеристика / characteristics

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Среднее / mean

57,0

15,3

44,5

36,2

57,6

91,0

47,4

Минимум / максимум Minimum / maximum

10 / 200

2 / 46

5 / 210

4 / 245

5 / 315

30 / 163

10 / 234

Ст. отклонение / St. deviation

50.4

11.1

35.5

41.7

49,2

67,2

39,0

Морфометрические характеристики айсбергов

Высота Morphometric parameters of icebergs. Height

Распределение высоты айсбергов Может быть аппроксимировано логарифмическим нормальным распределением с параметрами: m=6.77, a=0.724 Distribution of iceberg height can be described by lognormal distribution with parameters: m=6.77, a=0.724

Характеристика / characteristics

Характеристика / characteristics

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

Год наблюдения / Year

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Среднее / mean

9.4

4.3

11.1

7.7

11.2

16.2

12.5

Минимум / максимум Minimum / maximum

5 / 20.8

1.6 / 13.2

2 / 33.8

2 / 25.3

2 / 30.0

9 / 45.0

2 / 27.2

Ст. отклонение / St. deviation

4.2

3.0

6.7

4.8

5.9

11.6

6.1

Морфометрические характеристики айсбергов

Осадка Morphometric parameters of icebergs. Draft

Характеристика characteristics

Осадка, м Draft, m

Отношение осадка высота Relation Draft / Height

Число измерений / Number of observations

22

22

Среднее / mean

49

5

Медиана / median

47,5

4,4

Минимум / Максимум Minimum / maximum

11 / 80,7

2,6 / 8,5

Ст. отклонение / St. deviation

16,6

1,4

Квартили / quartiles 25% 75%

40 62

3,8 5,4

Аппроксимация формы айсберга Iceberg shape approximation

Оптимальна для айсбергов неправильной формы / for icebergs of irregular shape it is better to use a segment of the ellipsoid of revolution

Шаровой сегмент / spherical segment

Сегмент эллипсоида вращения / segment of the ellipsoid of revolution

Призма / prism

Оптимальна для столообразных айсбергов / the best description of the underwater part for tabular bergs

Эллиптический параболоид / elliptic paraboloid

Конус / cone

Завышается величина осадки / Iceberg drag is overstated

dU / dt = (F1x-F2x)/M + fV dV / dt = (F1y-F2y)/M - fU

U, V – компоненты скорости дрейфа айсберга component of the iceberg drift speed vector F1x F1y – компоненты сил действия ветра component of wind drag force F2x F2y – компоненты силы трения между водой айсбергом component of current drag force f – параметр Кориолиса Coriolis parameter

Модель дрейфа айсберга. Описание Iceberg drift model. Description

При моделировании дрейфа айсберга в модель были включены важнейшие из воздействующих на айсберг сил – влекущее действие ветра и течений различной природы. Main forces (wind drag force and current drag force different kind) were included in model

Компоненты сил, действующих на айсберг выражались с использованием К-теории Forces components were termed with using K-theory

Модель дрейфа айсберга

Верификация Iceberg drift model. Verification

Результаты / Results:

Исходные данные Basic data

Экспедиция ГУ ААНИИ 2003 г Expedition SI AARI 2003 Длина айсберга iceberg length 26 м Ширина айсберга iceberg width 24 м Средняя высота average height 7.1 м

Если неизвестна морфометрия подводной части айсберга, то его направление дрейфа может быть задано сектором, границами которого служат траектории дрейфа тел правильной геометрической формы if we don’t know morphometric underwater iceberg shape, iceberg drift direction can de put by sector. Boundaries of this sector are drifting trajectories of icebergs of ideal shape.

Спасибо за внимание

Thank you for attention!

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт Arctic and Antarctic Research Institute