|
Лёд: Физические свойства: Современные методы гляциологии |
Богородский В. В., Гаврило В. П. |
год издания — 1980, кол-во страниц — 384, тираж — 1500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б тканев., масса книги — 530 гр., издательство — Гидрометеоиздат |
|
|
Сохранность книги — хорошая
Р е ц е н з е н т ы: чл.-корр. АН СССР В. М. Котляков д-р ф.-м. наук Ю. П. Доронин
Формат 60x84 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая |
ключевые слова — льдов, гляциолог, лёд, ледовит, припайн, мерзлот, ледян, ледник, налед, торос, айсберг, бьеррум, сейсмоакуст, радиогидроакуст, таян, снежн, снег, гидротех, зажорн |
Обобщены результаты исследований по физике и географии природных льдов, полученные советскими и зарубежными исследователями. Приведены сведения о массе, структурном и морфологическом строении льдов и их современной классификации, дано описание механических, оптических и электрических свойств морских, материковых и пресноводных льдов. Изложены современные методы, широко применяемые при гляциологических исследованиях. Все физические характеристики представлены в форме, удобной для использования в инженерно-технической практике.
Предназначен для работников научно-исследовательских институтов, проектно-конструкторских бюро и заводов, а также студентов, аспирантов и преподавателей высших учебных заведений.
Лёд очень широко распространён на нашей планете, однако его максимальные запасы находятся в высоких и умеренных широтах. В этих районах расположены многие развитые страны, жизнь и практическая деятельность которых в значительной степени связаны с проблемами льда. В первую очередь это относится к СССР и Канаде. На севере наша страна обращена к Северному Ледовитому океану с его суровым климатом, дрейфующими, припайными и покровными льдами. Здесь проходит Северный морской путь, на Крайнем Севере, в Сибири и других районах страны находятся месторождения нефти, газа, цветных и других металлов. Льды, многолетняя мерзлота на северо-западе и северо-востоке нашей страны уникальны по своей массе и распространены на огромных территориях.
В XIX в. и в первые десятилетия XX в. в науке о льдах преобладал описательный подход. Морские льды исследовались океанологами, материковые — гляциологами. В результате таких исследований были получены главным образом географические сведения о распределении тех или иных явлений и характеристик, связанных с региональными особенностями. Затем они синтезировались на глобальных уровнях. К 40—50-м годам текущего столетия этот необходимый этап в изучении льдов был в основном завершён. Накопленные сведения позволили перейти к анализу процессов. В 40-х годах вышла монография Б. П. Вейнберга «Лёд». Она явилась первым итогом синтеза многолетних наблюдений и основой для развития новой отрасли гляциологии — физики льда. За 30 лет, прошедших после написания этой монографии, вышли в свет книги Н. Н. Зубова, И. С. Песчанского, Э. Паундера, В. В. Богородского, Ю. П. Доронина и Д. Е. Хейсина, П. Хоббса, Н. Флетчера и др.
За этот период накоплено много новых сведений, которые существенно изменили наш подход к пониманию процессов, происходящих в ледяных покровах. Таковы, например, сведения о распространении электромагнитных волн в покровных, морских и других льдах, о характере движения ледников, акустической эмиссии деформирующихся льдов, их собственном инфракрасном и микроволновом излучении, границах изменчивости механических характеристик льда и ряд других. Этому способствовало широкое внедрение в исследовательские работы современных точных методов, базирующихся на последних достижениях физики и электроники.
В настоящем издании сделана попытка обобщить накопленные сведения по физике льда. Стараясь отразить мировой уровень знаний по основным направлениям физики льда, авторы вместе с тем уделили особое внимание достижениям советских учёных и их вкладу в излагаемый вопрос. Авторы считали, что книга должна включать не только количественные характеристики наиболее важных физических свойств льда, но и краткие сведения о методике и особенностях экспериментов при получении тех или иных характеристик и сравнение их с теоретическими данными. Это важно ещё и потому, что высшие учебные заведения нашей страны пока не готовят кадры инженеров нужной специализации.
Насколько успешно удалось решить этот вопрос и какую помощь окажет книга «Лёд» всем, кто занимается физикой и механикой льда и решает практические задачи, станет известно из высказываний читателей.
Предисловие
|
ОГЛАВЛЕНИЕПредисловие | 3 | | 1. География, количественные характеристики и морфология природных | льдов | 5 | | 1.1. Классификация природных льдов | 5 | 1.2. Речные и озёрные льды | 6 | 1.3. Подземные льды и наледи | 10 | 1.4. Ледники | 20 | 1.5. Морские льды | 25 | 1.5.1. Классификация видов морского льда | 25 | 1.5.2. Толщина морского льда | 29 | 1.5.3. Торосистость (статистические данные о геометрических | размерах и форме надводных и подводных торосов) | 30 | 1.5.4. Каналы и разводья | 35 | 1.5.5. Дрейф льда в Северном Ледовитом океане | 36 | 1.5.6. Айсберги | 38 | 1.6. Некоторые виды отечественных и зарубежных классификаций | 40 | 1.7. Структурно-генетическая классификация льдов природных водоёмов, | предложенная Н. В. Черепановым | 42 | 1.8. Атмосферный лед | 54 | | 2. Атомно-молекулярное строение и структурные особенности | 58 | | 2.1. Фазовая диаграмма воды | 58 | 2.2. Кристаллографическое описание различных модификаций льда | 59 | 2.3. Кислородная связь | 66 | 2.4. Водородная связь | 67 | 2.5. Динамика решётки льда и методы её исследования | 69 | 2.6. Нарушение структуры кристаллической решётки льда. | Дефекты Бьеррума. Примеси | 71 | | 3. Термодинамические свойства | 73 | | 3.1. Характеристика фазовых состояний воды | 73 | 3.2. Фазовая диаграмма морского льда | 73 | 3.3. Плотность. Пористость | 76 | 3.4. Тепловая деформация | 80 | 3.5. Теплопроводность | 84 | 3.6. Температуропроводность | 86 | 3.7. Теплота плавления | 87 | 3.8. Удельная теплота возгонки (сублимации) | 89 | 3.9. Теплоёмкость | 90 | 3.10. Энтропия в нулевой точке | 93 | 3.11. Влияние давления на температуру плавления. Режеляция | 94 | 3.12. Объёмная диффузия | 97 | 3.13. Поверхностная энергия | 99 | 3.14. Конденсация и испарение | 100 | 3.15. Адсорбция газов на лёд | 101 | 3.16. Распределение температуры по толщине ледяного покрова | 102 | 3.17. Рост ледяного покрова | 107 | 3.18. Таяние морского льда | 109 | | 4. Механические свойства | 111 | | 4.1. Дислокации во льду | 111 | 4.2. Упругие свойства | 114 | 4.2.1. Константы упругости пресноводного льда | 115 | 4.2.2. Константы упругости морского льда | 125 | 4.3. Прочность | 128 | 4.3.1. Прочность на растяжение и изгиб | 132 | 4.3.2. Прочность морского льда на изгиб | 136 | 4.3.3. Оценка прочности на изгиб по измерению скорости звука | 140 | 4.3.4. Прочность на сжатие и срез (временное сопротивление) | 141 | 4.3.5. Прочность при изменении скорости деформации | 147 | 4.3.6. Зависимость механических свойств льда от его структуры | 152 | 4.3.7. Влияние размеров образца льда на его прочность | (масштабный эффект) | 154 | 4.3.8. Сопротивление льда ударной нагрузке | 154 | 4.3.9. Прочность на сжатие при сложных нагрузках | 156 | 4.3.10. Прочность под действием динамической знакопеременной | нагрузки | 159 | 4.4. Твёрдость | 160 | 4.5. Внутреннее трение (неупругое поведение льда) | 162 | 4.6. Пластическая деформация | 174 | 4.6.1. Пластическая деформация монокристаллов льда | 174 | 4.6.2. Пластическая деформация поликристаллического льда | 181 | 4.7. Трение | 186 | 4.8. Вязкость | 190 | 4.9. Время релаксации | 192 | 4.10. Адгезия к твёрдым поверхностям | 19S | 4.11. Несущая способность ледяного покрова | 197 | | 5. Сейсмоакустика льда | 201 | | 5.1. Скорости волн упругости | 201 | 5.2. Затухание звука | 215 | 5.3. Спектрально-временные характеристики естественных колебаний | ледяного покрова и шумов разрушения льда | 220 | | 6. Электрические свойства | 230 | | 6.1. Терминология, определения | 230 | 6.2. Диэлектрическая проницаемость пресноводного льда | 234 | 6.3. Электрическая проводимость пресноводного льда | 239 | 6.4. Влияние примесей, механических напряжений и деформаций | на электрические свойства льда | 243 | 6.5. Термоэлектрический эффект | 247 | 6.6. Электретные свойства | 248 | 6.7. Ферроэлектрическое поведение | 250 | 6.8. Скорость электромагнитных волн, их поглощение и отражение | 251 | 6.9. Электрические свойства пресноводного ледяного покрова | 257 | 6.10. Электрические свойства морского льда | 260 | | 7. Оптические свойства | 273 | | 7.1. Преломление | 273 | 7.2. Поглощение и отражение света | 274 | 7.3. Индикатрисы рассеяния света | 282 | 7.4. Излучательная способность | 284 | 7.4.1. Инфракрасные и рамановские спектры | 287 | | 8. Радиофизические методы в гляциологии | 290 | | 8.1. Радиолокационные методы исследований ледяных покровов | 290 | 8.2. Физические основы применения инфракрасной и микроволновой | техники для дистанционного определения состояния ледяных | покровов | 294 | 8.3. Акустическая эмиссия — индикатор деформации и разрушения льда | 302 | 8.4. Акустические методы исследования ледяных покровов рек | 306 | 8.4.1. Радиогидроакустический метод дистанционного контроля | процесса вскрытия рек | 306 | 8.4.2. Акустический метод исследования физики образования и | таяния льда | 310 | 8.5. Радиогидроакустический метод исследования среднемасштабных | характеристик динамики морских льдов | 312 | 8.6. Исследования напряжённо-деформированного состояния ледяных | покровов и дистанционное профилирование снежно-ледяных | поверхностей методами лазерной техники | 323 | 8.7. Искусственные спутники Земли в исследованиях льда и снега | 326 | 8.8. Оценка запасов воды в ледниках по радиолокационным измерениям | 328 | | Приложение 1. Ледовые термины | 331 | | Приложение 2. О стандартизации методов испытания льда | 340 | | Приложение 3. Нагрузки и воздействия льда на гидротехнические | сооружения | 343 | | Нагрузки от ледяных полей на сооружения | 344 | Нагрузки и воздействия на сооружения от сплошного ледяного покрова | при его температурном расширении | 346 | Нагрузки на сооружения от зажорных масс льда | 348 | Нагрузки от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении | уровня воды | 349 | | Список литературы | 352 | Предметный указатель | 376 |
|
Книги на ту же тему- Физика ледников, Патерсон У. С., 1972
- Антарктический ледниковый покров (история и современное состояние), Лосев К. С., 1982
- Мир снега и льда, Котляков В. М., 1994
- Геотермический метод исследования толщ мёрзлых пород, Редозубов Д. В., 1966
- Основы гляциологии, Войтковский К. Ф., 1999
- Динамика баланса массы ледников в связи с макроциркуляционными процессами в атмосфере, Федоров В. М., 2011
- Гляциотектоника, Левков Э. А., 1980
- Радиационная теплофизика снега и льда, Красс М. С., Мерзликин В. Г., 1990
- Гидрофизика водоёмов суши, Одрова Т. В., 1979
- Подземные сооружения в криолитозоне, Кузьмин Г. П., 2002
- Математическое моделирование техногенного загрязнения в криолитозоне, Пермяков П. П., Аммосов А. П., 2003
- Теория руслового процесса, Гришанин К. В., 1972
- Оледенение Северной и Центральной Евразии в современную эпоху, Котляков В. М., ред., 2006
- Арктика: интересы России и международные условия их реализации, Могилевкин И. М., Барсегов Ю. Г., Соловьев М. Н., Тихомиров С. Н., Лифшиц В. М., Корзун В. А., Жукова Г. Н., Никитина Е. Н., Долматова С. А., 2002
- Арктика и Антарктика. Вып. 1 (35), Котляков В. М., ред., 2002
- В снегах Антарктиды. Закованный в лёд, Гусев А. М., Трешников А. Ф., 1973
- Снеговые нагрузки на покрытиях зданий в условиях Севера (на примере Якутии), Филиппов В. В., Копылов А. Т., Корнилов Т. А., Рыков А. В., Гаврилова М. К., 2000
- Метеорология и климатология: учебник. — 7-е изд., Хромов С. П., Петросянц М. А., 2006
- Структура атмосферных осадков, Литвинов И. В., 1974
- Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола: материалы Совета-семинара при Президенте РАН, 2006
|
|
|