Una cresta de presión se desarrolla en una capa de hielo como resultado de un régimen de estrés establecido dentro del plano del hielo. Dentro de las extensiones de hielo marino , las crestas de presión se originan a partir de la interacción entre témpanos, [nota 1] cuando chocan entre sí. [3] [4] [5] [6] Las corrientes y los vientos son las principales fuerzas impulsoras, pero estos últimos son particularmente efectivos cuando tienen una dirección predominante. [7] Las crestas de presión están formadas por bloques de hielo angulares de varios tamaños que se amontonan en los témpanos. La parte de la cresta que está por encima de la superficie del agua se conoce como vela ; que debajo de él como la quilla . [nota 2]Las crestas de presión son las características más gruesas del hielo marino y representan aproximadamente la mitad del volumen total de hielo marino. [2] Stamukhi son crestas de presión que están conectadas a tierra y que resultan de la interacción entre el hielo fijo y el hielo a la deriva. [8] [9]
Estructura interna
Los bloques que forman las crestas de presión son principalmente del témpano de hielo más delgado involucrado en la interacción, pero también pueden incluir piezas del otro témpano si no es demasiado grueso. [6] En el verano, la cordillera puede sufrir una cantidad significativa de intemperismo, lo que la convierte en una colina suave. Durante este proceso, el hielo pierde su salinidad (como resultado del drenaje de la salmuera ). Esto se conoce como una cresta envejecida . [3] [4] Una cresta consolidada es aquella cuya base se ha congelado por completo. [3] [4] El término capa consolidada se utiliza para designar la congelación de los escombros justo debajo de la línea de flotación. [7] La existencia de una capa consolidada depende de la temperatura del aire; en esta capa, el agua entre los bloques individuales se congela, con la consiguiente reducción de la porosidad y un aumento de la resistencia mecánica. La profundidad de una quilla de una cresta de hielo es mucho más alta que la altura de su vela, por lo general unas cuatro veces. La quilla también es 2-3 veces más ancha que la vela. [10]
Grosor
Una de las crestas de presión más grandes registradas tenía una vela que se extendía 12 metros (39 pies) sobre la superficie del agua y una profundidad de quilla de 45 metros (148 pies). [6] Se informó que el espesor total de una cresta de varios años era de 40 metros (130 pies). [11] En promedio, el espesor total varía entre 5 metros (16 pies) y 30 metros (98 pies), [2] con una altura de vela media que permanece por debajo de 2 metros (6,6 pies). [7]
Métodos de caracterización
La caracterización física de las crestas de presión se puede realizar mediante los siguientes métodos: [7]
- Perforación mecánica, mediante la cual se introducen barrenas diseñadas para hielo a través de la cresta y se extrae el núcleo para su análisis.
- Levantamiento, mediante el cual se utiliza un nivel, teodolito o un sistema de GPS diferencial para determinar la geometría de la vela.
- Perforación térmica: perforación que implica el derretimiento del hielo.
- Observación del dosel de hielo por buceadores .
- Sónares orientados hacia arriba .
- Una serie de termistores para controlar los cambios de temperatura.
- Inducción electromagnética , desde la superficie del hielo o desde un avión.
Interés por las crestas de presión
Desde una perspectiva naval y de ingeniería en alta mar, hay tres razones por las que las crestas de presión son objeto de investigación. [2] En primer lugar, porque las cargas más altas aplicadas en las estructuras costa afuera que operan en océanos fríos por el hielo a la deriva están asociadas con estas características. En segundo lugar, cuando las crestas de presión se desplazan hacia áreas menos profundas, su quilla puede entrar en contacto con el lecho marino, lo que representa un riesgo para las tuberías submarinas (ver Desgarro del lecho marino por el hielo ) y otras instalaciones del lecho marino. En tercer lugar, tienen un impacto significativo en la navegación. En el Ártico, el hielo estriado constituye aproximadamente el 40% de la masa total de hielo marino. [10]
Ver también
- Hielo a la deriva
- Rafting con los dedos
- Iceberg
- Volcán de hielo
- Ingeniería geotécnica costa afuera
- Hielo marino
- Desgarro de los fondos marinos por el hielo
- Stamukha
- Oleoducto submarino
Notas
- ^ Un témpano es cualquier trozo de hielo marino de más de 20 metros (66 pies).
- ^ Estos términos también se aplican a cualquier elemento de hielo flotante, como los icebergs .
Referencias
- ^ Timco, GW y Burden, RP (1997). Un análisis de las formas de las crestas del hielo marino. Ciencia y tecnología de las regiones frías, 25, págs. 65-77.
- ↑ a b c d Leppäranta, M. (2005). La deriva del hielo marino. Springer-Verlag, Nueva York, 266 p.
- ^ a b c http://nsidc.org/cryosphere/seaice/index.html Archivado el 28 de octubre de 2012 en Wayback Machine .
- ^ a b c "Erreur HTTP 404 - non trouvé" . Archivado desde el original el 21 de octubre de 2012 . Consultado el 20 de noviembre de 2012 .
- ^ http://www.aari.nw.ru/gdsidb/XML/volume1.php?lang1=0&lang2=1&arrange=1 Archivado el 3 de diciembre de 2013 en Wayback Machine .
- ↑ a b c Weeks, WF (2010) Sobre hielo marino . Prensa de la Universidad de Alaska, Fairbanks, 664 p.
- ↑ a b c d Strub-Klein, L. y Sudom, D. (2012). Un análisis completo de la morfología de las crestas de hielo marino del primer año. Ciencia y tecnología de las regiones frías, 82, págs. 94-109.
- ^ Barnes, PW, D., McDowell y Reimnitz, E. (1978). Características de la perforación del hielo: sus patrones cambiantes de 1975 a 1977, mar de Beaufort, Alaska. Departamento del Interior de los Estados Unidos, Geological Survey Open File Report 78-730, Menlo Park, EE. UU., 42 p.
- ^ Ogorodov, SA & Arkhipov, VV (2010) Limpieza del fondo del mar Caspio por témpanos de hielo hummocky. Doklady Earth Sciences, 432, 1, págs. 703-707.
- ↑ a b Wadhams, P. (2000). Hielo en el océano. Gordon and Breach Science Publ., Londres, 351 p.
- ^ Johnston, M., Masterson, D. y Wright, B. (2009). Espesor de hielo de varios años: conocidos e incógnitos. Actas de la 20ª Conferencia Internacional sobre Ingeniería Portuaria y Oceánica en Condiciones Árticas (POAC), Luleå, Suecia.