Cистема моделирования торосов сделает судоходство в Арктике безопаснее
31.10.2024
Российские ученые разработали новый подход, позволяющий более точно просчитывать структуру и свойства ледовых торосов и айсбергов в Арктике при помощи данных, полученных радиолокаторами и системами ультразвукового сканирования. Этот алгоритм поможет повысить безопасность нефтедобычи и судоходства в Арктике, сообщил ТАСС со ссылкой на Центр научной коммуникации МФТИ.
"Понимание порождаемой торосами нагрузки на инженерные конструкции необходимо для предотвращения аварий в условиях жесткого арктического климата. Таким образом, наши исследования не только обогащают наше понимание ледяных процессов, но и укрепляют безопасность в арктических акваториях путем разработки надежных методов оценки воздействия льда на нефтедобывающие сооружения и морские пути", - пояснила ведущий научный сотрудник МФТИ (Долгопрудный) Алена Фаворская, чьи слова передает Центр научной коммуникации вуза.
Как отмечают Фаворская и ее коллеги, в последние годы российские и зарубежные исследователи начали активно изучать то, как устроены различные формы отложений льда в морских регионах российской и зарубежной Арктики. В их число входят как айсберги, так и другие структуры, такие как торосы, нагромождения льдин, возникающие в результате сжатия и разламывания ледового щита, а также стамухи - большие льдины или торосы, сидящие на мели.
Подобные структуры могут нести серьезную угрозу для судоходства или нормальной работы нефтедобывающих платформ в Арктике, однако для оценки их опасности необходимо понимать, как устроены эти скопления льда и какой формой обладает их невидимая подповерхностная или подводная часть. Подобные сведения можно получать при помощи радиолокаторов и систем ультразвукового сканирования, однако для этого нужно понимать, как распространяются волны через верхнюю и нижнюю часть нагромождений льда.
Российские ученые разработали алгоритм, который позволяет максимально точно просчитывать то, как эти колебания проходят через разные слои льда с учетом их пористости, температуры, солености воды и других факторов среды. Созданный ими подход основан на использовании матриц и химерных расчетных сеток, которые активно используются в аэрокосмической отрасли для просчета взаимодействий сложно устроенных объектов с газовыми и жидкими средами.
Используя этот подход, Фаворская и ее коллеги просчитали то, как различные волны отражаются и переотражаются от полостей и пустот внутри торосов, айсбергов и стамух, заполненных воздухом или морской водой. Результаты этих расчетов помогут ученым более точно интерпретировать ультразвуковые сигналы, прошедшие через толщу льда, и использовать их для реконструкции структуры и формы ледовых структур, потенциально угрожающих судам или морским буровым и нефтедобывающим платформам, подытожили исследователи.
Источник: ТАСС
"Понимание порождаемой торосами нагрузки на инженерные конструкции необходимо для предотвращения аварий в условиях жесткого арктического климата. Таким образом, наши исследования не только обогащают наше понимание ледяных процессов, но и укрепляют безопасность в арктических акваториях путем разработки надежных методов оценки воздействия льда на нефтедобывающие сооружения и морские пути", - пояснила ведущий научный сотрудник МФТИ (Долгопрудный) Алена Фаворская, чьи слова передает Центр научной коммуникации вуза.
Как отмечают Фаворская и ее коллеги, в последние годы российские и зарубежные исследователи начали активно изучать то, как устроены различные формы отложений льда в морских регионах российской и зарубежной Арктики. В их число входят как айсберги, так и другие структуры, такие как торосы, нагромождения льдин, возникающие в результате сжатия и разламывания ледового щита, а также стамухи - большие льдины или торосы, сидящие на мели.
Подобные структуры могут нести серьезную угрозу для судоходства или нормальной работы нефтедобывающих платформ в Арктике, однако для оценки их опасности необходимо понимать, как устроены эти скопления льда и какой формой обладает их невидимая подповерхностная или подводная часть. Подобные сведения можно получать при помощи радиолокаторов и систем ультразвукового сканирования, однако для этого нужно понимать, как распространяются волны через верхнюю и нижнюю часть нагромождений льда.
Российские ученые разработали алгоритм, который позволяет максимально точно просчитывать то, как эти колебания проходят через разные слои льда с учетом их пористости, температуры, солености воды и других факторов среды. Созданный ими подход основан на использовании матриц и химерных расчетных сеток, которые активно используются в аэрокосмической отрасли для просчета взаимодействий сложно устроенных объектов с газовыми и жидкими средами.
Используя этот подход, Фаворская и ее коллеги просчитали то, как различные волны отражаются и переотражаются от полостей и пустот внутри торосов, айсбергов и стамух, заполненных воздухом или морской водой. Результаты этих расчетов помогут ученым более точно интерпретировать ультразвуковые сигналы, прошедшие через толщу льда, и использовать их для реконструкции структуры и формы ледовых структур, потенциально угрожающих судам или морским буровым и нефтедобывающим платформам, подытожили исследователи.
Источник: ТАСС