隨著全球氣候變暖,北冰洋海冰在夏季加速消融,北極通航有望實(shí)現(xiàn)。北極航行的相關(guān)工程問題愈發(fā)引起人們的關(guān)注,極地船舶冰阻力的合理設(shè)計(jì)正是關(guān)鍵問題之一。海冰在融冰期由于融化而表現(xiàn)出不同的物理和力學(xué)性質(zhì),獲取準(zhǔn)確的融冰期北冰洋海冰物理和力學(xué)工程參數(shù)已經(jīng)成為極地船舶冰阻力設(shè)計(jì)的掣肘。本文基于中國北極科學(xué)考察期間開展的海冰厚度和密集度觀測(cè)、海冰物理參數(shù)觀測(cè)、海冰單軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)以及渤海海冰動(dòng)摩擦系數(shù)相似試驗(yàn),對(duì)北極夏季航行船舶冰阻力計(jì)算所需的融冰期北冰洋海冰物理和力學(xué)參數(shù)進(jìn)行深入研究。融冰期北冰洋海冰厚度和密集度均隨緯度的增加而增加,并且楚科奇海、波弗特海和北冰洋中央海域海冰厚度分布近似服從正態(tài)分布。利用走航觀測(cè)的海冰密集度對(duì)融冰期被動(dòng)微波遙感海冰密集度進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)融池影響后者的精度,隨著融池增多,被動(dòng)微波遙感海冰密集度發(fā)生低估。2008～2016年融冰期北冰洋冰層溫度為-2.7～-0.3℃,鹽度為0.4‰～3.0‰,密度為601.6～903.2 kg/m3,鹵水體積分?jǐn)?shù)為 21.7‰～259.3‰空氣體積分?jǐn)?shù)為 34.4‰～380.3‰。以上各參數(shù)在楚科奇海、波弗特海和北冰洋中央海域均未表現(xiàn)出...

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１北冰洋海域劃分（綠色部分為大陸或島嶼）??Ｆｉｇ?１．１?Ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ａｒｃｔｉｃ?Ｏｃｅａｎ?（Ｔｈｅ?ｇｒｅｅｎ?ｐａｒｔｓ?ａｒｅ?ｌａｎｄ?ｏｒ?ｉｓｌａｎｄ）??北冰洋大部分海域常年被海冰覆蓋，只有低煒度的邊緣海域海冰會(huì)在夏季發(fā)生融化

然而隨著全球氣候變暖，北冰洋海冰正在經(jīng)歷一系列的快速變化過程。衛(wèi)星資料顯示，??北冰洋海冰范圍和海冰面積在１９７９？１９９６年間平均每１０年分別減少２．２％和３．０％；??１９９８？２００８年，北冰洋海冰范圍和海冰面積減少了?１０．１％和１０．７％［２〗。圖１．２表明自１９７８?....

圖１．３北極航道（背景圖片來源：視覺中闡）??Ｆｉｇ．?１．３?Ｔｈｅ?Ａｒｃｔｉｃ?ｐａｓｓａｇｅｓ?（ｔｈｅ?ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｉｓ?ｆｒｏｍ?Ｖｉｓｕａｌ?Ｃｈｉｎａ?Ｇｒｏｕｐ）??

?２０１８??年份??圖１．２?１９７８？２０１８年北冰洋及其周邊海域（白令海、鄂霍次克海、北海和拉布拉多海）??海冰面積（數(shù)據(jù)來源：美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心）??Ｆｉｇ?１．２?Ｔｈｅ?ｓｅａ?ｉｃｅ?ａｒｅａ?ｉｎ?Ａｒｃｔｉｃ?Ｏｃｅａｎ?ａｎｄ?ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ?ｓｅａ....

圖１．５本文的研究框架??Ｆｉｇ．?１．５?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ??

公式??本文以現(xiàn)場觀測(cè)和試驗(yàn)為研宄手段圍繞以上北極夏季航行船舶冰阻力計(jì)算所需的??海冰物理和力學(xué)參數(shù)展開研宄。具體研宄內(nèi)容如圖１．５所示，包括：利用船基觀測(cè)獲取??海冰厚度和海冰密集度，并對(duì)融冰期波弗特海、楚科奇海和北冰洋中央海域的海冰厚度??和密集度分布展開研宄；現(xiàn)場實(shí)測(cè)海冰物....

圖２．２海冰厚度觀測(cè)錄像機(jī)固定裝置??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｆｉｘｉｎｇ?ｄｅｖｉｃｅ?ｏｆ?ｖｉｄｅｏ?ｆｏｒ?ｓｅａ?ｉｃｅ?ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ??

船體碰撞后幾乎不會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，因此該系統(tǒng)主要用于平整冰冰厚的獲取。獲得船側(cè)冰厚??的連續(xù)記錄視頻后，人工截取視頻中包含完整冰厚剖面的圖像。為減少圖片的幾何失真，??要求截取圖像中翻冰的厚度剖面與錄像機(jī)的相平面平行。如圖２．３，在截取的圖像中利??用圖像處理軟件（Ｉｍａｇｅ－Ｐｒｏ?....

本文編號(hào)：3987297