Система для определения времени и координат места образования айсбергов выводных ледников

Полезная модель относится к геофизике и может быть использована для дистанционного определения времени и координат места образования айсбергов при обрушении льда выводных ледников в море. В основу полезной модели положено решение технической задачи по устойчивой регистрации времени и координат места образования айсбергов, отделяющихся от выводных ледников. Технический результат достигается засчет расстановки на берегу в районе выводных ледников по треугольной схеме в вершинах треугольника со сторонами не менее 200 м трех сейсмометрических станций. При этом станции состоят из трех сейсмометров (двух горизонтальных и вертикального). Горизонтальные сейсмометры ориентируются по странам света - С-Ю и З-В. Такая схема позволяет определить время и координаты места формирования айсберга по вступлению упругой волны, образующейся при отрыве айсберга и распространяющейся по грунту. Чтобы точнее определить образование айсберга и отличить событие от подвижки ледника по ложу, на донном грунте в море в районе формирования айсбергов устанавливаются донные волнографы, которые фиксируют характерные водные (гравитационные) волны, возникающие в момент образования айсбергов при их падении в море. При этом от волнографа выводится по дну на берег кабель, соединенный с передающей антенной. Данные, получаемые с сейсмометров и волнографов, поступают в центр обработки по кабелю, радио или спутниковому каналу. После обработки информации зафиксированный айсберг можно замаркировать с помощью радиомаяка или спутникового устройства.

Полезная модель относится к геофизике и может быть использована для дистанционного определения времени и координат места образования айсбергов при обрушении льда выводных ледников /1/ в море с последующей их маркировкой.

Известны способы фиксирования моментов воздействия льда на берега и донный грунт с помощью сейсмометров, установленных на берегу в одной точке /2, 3/. Таким способом можно определить момент воздействия, но нельзя определить координаты события.

Известена, взятая за прототип, система, состоящая из сейсмометра и волнографа. Сейсмометр устанавливался на берегу для определения движения выводного ледника и регистрации падения некоторого объема льда (айсберга) в море, а волнограф располагался на припае (ледяной покров, связанный с берегом) и фиксировал образование водной волны, вызванной падением айсберга /4, 5/. Такая система позволяет определить момент образования айсберга по времени вступления упругой волны, которая распространяется по грунту при отрыве айсберга от выводного ледника и его обрушении в море. А по водной (гравитационной) волне, которая образуется в море, с помощью волнографа можно определить сам факт образования айсберга.

Недостатком такой системы является невозможность определения координат места образования айсбергов и необходимость наличия устойчивого припая в районе их формирования. В зимнее время припай может быть неустойчивым, в летнее время он вообще отсутствует. Поэтому установка волнографа на припае носит сезонный характер, при этом, велика вероятность потери прибора при взломе льда в зимнее время.

В основу предлагаемой полезной модели положено решение технической задачи по устойчивой регистрации времени и координат места образования айсбергов, отделяющихся от выводных ледников.

Технический результат достигается за счет расстановки на берегу в районе выводных ледников по треугольной схеме в вершинах треугольника со сторонами не менее 200 м трех сейсмометрических станций, а на донном грунте устанавливается донный волнограф.

На фиг.1 представлена схема расположения сейсмометрических станций 1 на берегу в вершинах треугольника, донного волнографа 2, соедененного кабелем 3 с передающей береговой антенной 4, условный вид формирования айсберга и передачи данных на спутник 5 с последующей отправкой в центр приема и обработки информации 6. Кроме того. данные могут отправляться в центр приема и обработки информации по кабелю или радиоканалу.

Предлагаемая система для определения времени и места образования айсбергов осуществляется следующим образом. В регионе нахождения выводных ледников на материковом грунте (желательно скальном) по треугольной схеме в вершинах треугольника со сторонами не менее 200 м устанавливаются три сейсмометрических станции 1. В состав станции входят три сейсмометра (два горизонтальных и один вертикальный). Горизонтальные сейсмометры ориентируются по странам света С-Ю и З-В. Такая схема позволяет определить по вступлению упругой волны, образующейся при отрыве айсберга и распространяющейся по грунту, время и координат места формирования айсберга. Выбор расстояния между сейсмометрическими станциями 200 м позволяет уверенно регистрировать разность времен вступлений упругих волн, что было определено по опытным данным. Сейсмометрические станции могут находиться от выводного ледника на расстоянии до 100-200 км. Поэтому одна расстановка может фиксировать несколько ледников. Чтобы точнее определить образование айсберга и отличить это событие от подвижки ледника по ложу, на донном грунте в море в районе формирования айсбергов устанавливаются донные волно графы 2, которые фиксируют характерные водные (гравитационные) волны, возникающие в момент образования айсбергов при их падении в море и соединяются кабелем 3, проложенным по дну с береговой передающей антеной 4. В момент откола айсберга от выводного ледника в грунте образуются упругие волны, которые фиксируются сейсмометрами 1, отрыв айсберга от ледника и его падение в море вызывает водную (гравитационную) волну. Эта волна регистрируется донным волнографом 2. Данные передаются по кабелю, радиоканалу или же на спутник 5 и далее в центр сбора и обработки информации 6. После чего принимается решение о маркировке айсберга. Далее осуществляется слежение за айсбергом. Такая система позволяет осуществлять наблюдения сразу за несколькими выводными ледниками и контролировать время и координаты образования айсбергов.

1. Атлас Арктики. Председатель ред. коллегии Трешников А.Ф. Главное управление геодезии и картографии при Сов. мин. СССР. Москва, 1985 г., раздел 1X, с.99-104.

2. Smirnov V.N., Shushlebin A.I., Sheikin I.B., Nikitin V.A. Seismic activity of landfast ice. Proceeding of the Fifth (1995) Int. Offshore and Polar Engineering Conf. The Netherlands, June 11-16, 1995, pp.364-368, v.2.

3. Nikitin V.A., Ozimov A.E., Shushlebin A.I., Sheikin I.B. Impact loads of drifting ice floes on artifical island. Proceeding 12-th Int. Conf. on Port and Ocean Eng. under Arctic Conditions (POAC 93), vol.2, 1993, pp.568-577.

4. Smirnov V.N., Korostelev V.G., Shushlebin A.I. Monitoring of the dynamics of fast ice and icebergs. Proceedings 17-th Int. Conf. on Port and Ocean Eng. under Arctic Conditions (POAC 03), 2003, pp.709-713.

5. Смирнов В.Н. Об изгибно-гравитационных колебаниях ледяного покрова моря Дейвиса. Бюл. Сов. Антарктической эксп. 61, 1967, с.61-65.

Система для определения времени и координат места образования айсбергов выводных ледников, состоящая из сейсмометра и волнографа, отличающаяся тем, что по три сейсмометра устанавливаются по треугольной схеме в вершинах треугольника со сторонами не менее 200 м на материковом грунте, а волнограф размещается на донном грунте в районе формирования айсбергов.