Особенности судовождения в ледовых условиях зависят от района плавания и присущего ему ледового режима, который в свою очередь зависит от многих факторов: географического положения района, характера течений, солености и температуры воды, ветров, приливо-отливных явлений, наличия рек, впадающих в моря в данном районе.
Навигационные характеристики морских льдов
Сведения о ледовых режимах даются в гидрометеорологических очерках лоции, состоящих из характеристик метеорологической, гидрологической и ледового режима.
Иллюстративным материалом к таким очеркам служат атласы физикогеографических данных, карты льдов и гидрометеорологические карты, специальные приложения к лоциям.
Располагая указанными пособиями, а также данными ледового патруля, метеорологических станций, авиаразведок и прочими источниками, судоводитель может получить в большинстве случаев достаточно точное представление о распределении льдов, о навигационной характеристике предстоящего пути. Данные о распределении льдов с указанием их кромок и разновидностей рекомендуется наносить на бланковые карты или на кальки, снятые с навигационных карт.
Асимметричный ледокол
Источник: Wikipedia.org
Во время перехода судна большую роль играет получение дополнительных сведений и коррективов от радиостанций, несущих специальную службу, а также от ледоколов и отдельных судов, находящихся в том же районе. Кроме того, необходимо иметь сведения о синоптической обстановке на время перехода и ледовые прогнозы.
Для правильной оценки получаемых сведений о льдах необходимо знать их классификацию, а по возможности и навигационную характеристику, определяющую степень проходимости льдов.
Плавание во льдах обусловливает повышенные требования к экипажам судов, и к судоводителям, и к матросам. Управление судном во льдах предъявляет ряд специфических требований к матросам, стоящим на руле. Помимо выполнения команд вахтенного помощника, рулевой матрос должен уметь самостоятельно ориентироваться при движении среди льда.
Классификация льдов
Морской плавучий лед не связан с берегом или дном и находится в постоянном движении (дрейфует) под воздействием ветра и течения. Плавучий лед является преобладающей категорией льда в морях и океанах. Образуются плавучие льды в море самостоятельно или в результате разлома припая (берегового льда).
Различаются плавучие льды по форме, размерам, возрасту, сплоченности и другим признакам.
По возрасту различают:
- начальные образования льда (ледяные иглы, ледяное сало, снежуру, шугу, блинчатый лед, склянку, темный нилас);
- молодой лед (светлый нилас, серый лед) толщиной 5-15 см;
- зимний лед (серо-белый, белый лед) толщиной 15-200 см.
По форме лед подразделяют на:
- неподвижный (ледяной заберег, припай, стояк, стамуха);
- дрейфующий, или плавучий (обширные большие и малые ледяные поля, крупнобитый и мелкобитый лед, куски льда, ледяная каша).
По строению льда и состоянию его поверхности различают:
- ровный лед;
- наслоенный;
- торосистый;
- бесснежный;
- заснеженный лед и сморозь.
По размерам плавучие льды делятся на следующие виды:
- большие ледяные поля, состоящие из льдин размером свыше 10 км;
- ледяные поля, состоящие из льдин размером в поперечнике 2-10 км;
- малые ледяные поля – 0,5-2,0 км в поперечнике;
- обломки полей – 100-500 м в поперечнике;
- крупнобитый лед – льдины размером в поперечнике 20-100 м;
- мелкобитый лед – льдины размером 2-20 м в поперечнике;
- тертый лед – битый лед менее 2 м в поперечнике;
- несяк – большой торос или группа торосов, смерзшихся вместе и представляющих собой отдельную льдину, высотой до 5 м;
- крупный несяк – сильно торосистая льдина среднего размера, возвышающаяся над водой на 5 м;
- малый несяк – небольшой кусочек льда зеленоватого оттенка, едва возвышающийся над водой;
- ледяная каша – скопление льда, состоящее из обломков не более 2 м в поперечнике;
- айсберг – монолитный отколовшийся от ледника кусок льда, выступающий над уровнем моря более чем на 5 м и находящийся на плаву (или на мели); по форме айсберги подразделяются на столообразные, куполообразные, наклонные, с остроконечными вершинами, окатанные или пирамидальные;
- ропак – отдельная льдина, стоящая вертикально или наклонно и окруженная сравнительно гладким льдом.
Терминология
Границы среднего распространения льда – среднее положение кромки льда для заданного месяца или сезона, выведенное из многолетних наблюдений.
Редкий лед – различного вида плавучий лед, преимущественно битый, равномерно распределенный и занимающий до 30 % видимой поверхности моря (сплоченность 1-3 балла).
Предлагается к прочтению: Организация вахтенной службы при плавании судна в стесненных условиях
Разреженный лед – различного вида битый дрейфующий лед, занимающий более половины видимой поверхности (сплоченность 4-6 баллов). Разрежение льда вызвано двумя причинами:
- приливо-отливными течениями, периодически сжимающими и разрежающими льды, и
- таянием льдов.
Сплоченный лед – скопление плавучих льдов, покрывающих около 80 % видимой поверхности (сплоченность 7-9 баллов).
Сплошной лед – сплошная масса, покрывающая все видимое пространство моря (сплоченность 10 баллов).
Атомоход Россия, движущийся во льдах
Источник: Fleetphoto.ru
Лед может быть легким, тяжелым и деформированным.
Легкий лед толщиной до 60 см свободно преодолим ледоколами, а при благоприятных условиях – судами с усиленным подкреплением корпуса.
Тяжелый лед толщиной более 60 см с торосами возрастом больше одного года с трудом преодолевают только мощные ледоколы.
Деформированный лед, наслоенный с глубиной наслоений до 20 м. Это лед торосистый и может быть непроходим даже для самых мощных ледоколов.
Торошение – вид формирования ледовых препятствий, когда разломы, столкновения и сжатия льда образуют торосы.
Торосы – нагромождение льдин, обычно смерзшихся; могут располагаться отдельными образованиями и группами, чаще грядами.
По месту нахождения торосы могут быть береговыми и морскими. Они образуются от взлома, раздробления и надвигания льдов.
В шуге суда двигаются легко, а плотный эластичный покров снежуры затрудняет движение, так как он не колется форштевнем, а только сжимается; тонкий лед или корку суда проходят с некоторыми затруднениями.
Сжатие льда – уплотнение под влиянием ветров и течений. Сжатие льда наблюдается и во время смены приливоотливных течений независимо от ветров. Ветры могут только усилить или ослабить, задержать или ускорить приливо-отливные сжатия. Это явление составляет самое большое затруднение для плавания.
Сплоченность плавающего льда определяется по десятибалльной шкале:
| Шкала сплоченности дрейфующего льда | ||
|---|---|---|
| Баллы | Размер площади | Характеристика |
| Льда нет | Чистая вода | |
| 1 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 9 раз меньше площади проме-жутков воды между ними | Редкий лед |
| 2 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 4 раза меньше площади проме-жутков воды между ними | Редкий лед |
| 3 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 2-2,5 раза меньше площади промежутков воды между ними | Редкий лед |
| 4 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 1,5 раза меньше площади про-межутков воды между ними | Разреженный лед |
| 5 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, равна площади промежутков воды между ними | Разреженный лед |
| 6 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 1,5 раза больше площади промежутков воды между ними | Разреженный лед |
| 7 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 2-2,5 раза больше площади промежутков воды между ними | Сплоченный лед |
| 8 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 4 раза больше площади промежутков воды между ними | Сплоченный лед |
| 9 | Площадь, занятая дрейфующими льдами, в 9 раз больше площади промежутков воды между ними | Очень сплочен¬ный лед |
| 10 | Льдины полностью покрывают видимую поверхность моря | Сплошной лед |
Признаки приближения ко льдам
Для обеспечения безопасности плавания очень важно заблаговременно обнаружить приближение льда, особенно при плохой видимости или тумане, чтобы своевременно уменьшить ход, усилить наблюдение, проверить местоположение судна. Признаками приближения ко льдам являются:
- «ледовый отблеск» или «ледовое небо» – характерное белесоватое отсвечивание на облаках над отдельными скоплениями льдов. Отблеск бывает особенно ясен при хорошей прозрачности воздуха, когда льды покрыты снегом;
- «водяное небо» – темные пятна на низких облаках над участками чистой воды, расположенными среди льдов; темные пятна на облаках иногда являются отражением грязного льда. При безоблачном небе чистую воду или льды иногда можно обнаружить благодаря рефракции;
- понижение температуры забортной воды, иногда резкое, указывающее на почти предельное приближение ко льдам;
- понижение температуры воздуха, наблюдающееся при подходе к обширным полям льда, особенно при ветре со стороны льда.
- изменение характера волны; короткая волна, иногда толчея при подходе ко льдам с наветренной стороны и ослабление при подходе с подветра;
- появление мелкобитых льдинок и «ледяной каши»;
- появление тумана над горизонтом;
- шум, треск и шорох, слышимые при приближении к торосистым льдам;
- эхо при свистках или выстрелах, отраженное от близких, высоких торосистых масс льда и от крупных айсбергов;
- появление моржей, тюленей и стай птиц.
Ледовые карты
Общее представление о распределении льда в районе плавания дает ледовая карта. Информацию о состоянии льда получают с помощью искусственных спутников Земли, самолетов и вертолетов ледовой разведки, судовых наблюдений, береговых пунктов наблюдений, автоматических дрейфующих ледовых станций. С использованием всей этой информации береговыми службами подготавливаются ледовые карты, которые передаются на суда.
Решение о движении судна во льдах принимается на основе анализа ледовых карт, на которых в виде символов отображаются характеристики ледового покрова. Главным условным знаком в этой системе символов является овал, в котором указываются основные навигационные характеристики льда (рис. 1), где буквой С обозначена общая сплоченность льда в баллах.
Рис. 1 Овальный символ морского льда
- Са, Сb, Сс – сплоченность льда самого толстого (Са), менее толстого (Сb) и третьего по толщине (Сс), баллы;
- Sa, Sb, Sc – возраст льда, сплоченность которого, соответственно, равна Са, Сb, Сс;
- Fa, Fb, Fc – преобладающие формы льда, возраст которого, соответственно, равен Sa, Sb, Sc.
Для возраста льда используются следующие основные цифровые символы:
- 1 – начальные виды льда;
- 2 – нилас, толщиной до 10 см;
- 3 – молодой лед, толщиной 10–30 см;
- 4 – молодой лед, толщиной 10–15 см;
- 5 – молодой лед, толщиной 15–30 см;
- 6 – однолетний лед, толщиной 3 -250 см;
- 7 – старый лед, толщиной более 250 см;
- Δ – материковый лед;
- X – возраст неизвестен.
Для обозначения формы ледяных образований применяются следующие цифровые символы:
- 1 – тертый лед или ледяная каша;
- 2 – мелкобитый лед;
- 3 – крупнобитый лед;
- 4 – обломки ледяных полей;
- 5 – большие ледяные поля;
- 6 – обширные ледяные поля;
- 7 – гигантские ледяные поля;
- 8 – припай;
- 9 – айсберги;
- X – форма неизвестна.
Пример применения овального символа морского льда, приведенного на рис. 1, означает, что в данном районе находится лед общей сплоченностью 6 баллов. Из них 2 балла – обломки полей старого льда, 1 балл – крупнобитый молодой лед, 3 балла – нилас, форма которого не определена.
Наряду с главным символом – овалом, на ледовой карте применяются и другие символы, дополняющие и конкретизирующие общую картину распределения льда:
| Дополнительные ледовые символы | |
|---|---|
| торосистость льда, в баллах; |
| разрушенность льда, в баллах; |
| заснеженность льда (С – площадь покрытого снегом льда в десятых долях от общей площади; S – заснеженность в баллах ← направление застругов); |
| сжатие льда в баллах; |
| рекомендованные маршруты движения. |
На ледовой карте каждая зона льда с примерно одинаковыми характеристиками выделяется по ее границе изолиниями (рис. 2). Для наглядности различные зоны могут быть заштрихованы.
Рис. 2 Ледовая карта
| Условные обозначения | |||
|---|---|---|---|
| Раскраска обзорных карт по возрасту (стадиям развития) льда: применяется в период образования, становления и частичного разрушения льда “зимняя раскраска по возрасту” | |||
| Возрастные характеристики льда: | |||
| условная раскраска по цвету: | применение графических символов: | ||
| * * * | начальные виды льда | ||
| ⊛ | нилас, склянка (толщина до 10 см) |
| |
| серый лед (10-15 см) |
| ||
| серо-белый лед (15-30 см) |
| ||
| тонкий однолетний (белый) лед (30-70 см) |
| ||
| однолетний лед средней толщины (70-120 см) |
| ||
| толстый однолетний лед (более 120 см) |
| ||
| остаточный однолетний лед |
| ||
| двухлетний лед (до 2,5 м и более) |
| ||
| многолетний лед (около 3 м и более) |
| ||
| Формы плавучего льда: | Условные обозначения, возраст: | ||
| мелкобитый лед | нилас | |
| крупнобитый лед | серый | |
| обломки ледяных полей | серо-белый | |
| большие поля | тонкий | |
| обширные ледяные поля | средний | |
| гигантские ледяные поля | толстый | |
| ледяная каша | старый | |
| блинчатый лед |
| припай |
| Возрастные характеристики неподвижного льда (припая) в см: | Обобщенные характеристики льда: | ||
| ниласовые льды (5-10 см) |
| возрастной состав дрейфующих льдов |
| молодые льды (10-30 см) |
| торосистость льда (в баллах) |
| тонкий однолетний лед (30-70 см) |
| показатель сжатия (в баллах) |
| однолетний лед средней толщины (70-120 см) |
| наслоеность льда |
| толстый однолетний лед (>120 см) |
| разрушеность льда |
| Раскраска обзорных карт по сплоченности: применяется в период разрушения и таяния льда “летняя раскраска по сплоченности” | |||
|---|---|---|---|
| Сплоченность льда: | Формы плавучего льда: | ||
| сплошной, смерзшийся спл. и очень спл. дрейф. лед (9-10/10) |
| мелкобитый лед | |
| сплоченный лед (7-8/10) |
| крупнобитый лед | |
| разряженный лед (4-6/10) |
| обломки ледяных полей | |
| редкий лед (1-3/10) |
| большие поля | |
| отдельные льдины (<1/10) |
| обширные ледяные поля | |
| чистая вода |
| гигантские ледяные поля |
| айсберговые воды |
| ледяная каша |
| блинчатый лед | ||
| Условные обозначения | |||
| чисто | |||
| 1-3 | |||
| 4-6 | |||
| 7-8 | |||
| 9-10 | |||
| 10 | |||
| припай | ||
Современные средства доставки и отображения гидрометеорологической информации на суда
В 2006 году на базе Арктического и Антарктического института (ААНИИ) создана система контроля и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы для обеспечения морской деятельности в арктических и замерзающих морях РФ.
Основными источниками исходной информации являются:
- искусственные спутники Земли;
- наземная сеть береговых и островных полярных станций;
- автоматические дрейфующие буи;
- отечественные и зарубежные центры гидрометеорологической информации.
Решаемые задачи:
- контроль ледяного покрова;
- долгосрочное планирование операций;
- выбор оптимального маршрута плавания.
В результате разработан «ледовый терминал», позволяющий отображать на мониторе судового компьютера в виде непрозрачных и прозрачных слоев совмещенные с навигационной картой следующие данные:
- изображения поверхности, получаемые с ИСЗ;
- фактические ледовые карты;
- прогностические ледовые карты;
- синоптические карты и прогнозы погоды;
- навигационные рекомендации.
Информация поступает посредством каналов связи, предоставляемых системами Inmarsat, Globalstar, Iridium или Internet. Ниже приведены примеры использования «ледовых терминалов» на судах (рис. 3 – 6).
Рис. 3 Ледовая карта
Рис. 4 Ледовый прогноз в Татарском проливе
Рис. 5 Рекомендованный маршрут в Татарском проливе
Рис. 6 Маршрут судна при следовании во льдах
