Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, № 3.

В. П. Епифанов Рис. 5. Цепочечная модель осциллятора, состоящего из n подвижных материальных точек разной массы m1... mn, соединенных упругими связями фиксированной жесткости k Fig. 5. A chain-like model of an oscillator consisting of n moving material points of different mass m 1 ... mn connected by elastic links of fixed stiffness k Масса m подвижных элементов считается переменной величиной. Ее эффективный радиус R изменяется в интервале экспериментально определенных при шурфовании значений, например, от Rmin до Rmax. Коэффициент жесткости k может принимать значения, соответствующие виду преобладающего напряжения. Так, при растяжении или изгибе коэффициент жесткости примет значения 15,5 или 56 Н/м соответственно [10]. С помощью этой модели установлена связь структуры снега с его макроскопическими характеристиками твердости. В результате удалось объяснить уширение резонансного спектра присутствием нескольких резонансов, параметры которых количественно характеризуют соотношение фаций в эволюционном процессе вторичного метаморфизма. Количественное подтверждение функциональности цепочечной модели получено при сравнении расчетных (теоретических) значений резонансных частот с экспериментальными значениями в акустических спектрах разрушения. Экспериментальные наблюдения также показали, что при переходе от дневной поверхности снежного покрова к слоям снега, которые соприкасаются с подстилающей поверхностью грунта, особенно на склонах, преимущественный изгиб в верхних слоях сменяется на растяжение в нижележащих слоях. Это изменение отражается в теоретической модели выбором соответствующего виду напряженного состояния коэффициента жесткости. Заключение Исследованы амплитудно-частотные спектры разрушения снега в разновозрастных слоях снежного покрова с целью количественной оценки размеров кристаллов льда, образующих снежный каркас. Установлена тонкая структура акустических спектров в интервале частот вблизи собственных резонансных частот кристаллов льда. Получено согласие расчетных значений резонансов с экспериментально наблюдаемыми значениями. Количественно подтверждено формирование кластеров вертикальной ориентации. Выполненные исследования показали перспективность метода акустической стратиграфии снежного покрова для количественных определений размеров ледяных зерен снежного каркаса и выявления анизотропных текстур, формирующихся под действием естественных факторов в слоях снежного покрова. ЛИТЕРАТУРА 1. Пенетрометр: пат. 2508448 Рос. Федерация / Епифанов В. П., Казаков Н. А. Опубл. 27.03.14, Бюл. № 6. 2. Schweizer J., Jamieson J. B., Schneebeli M. Snow avalanche formation // Rev. Geophys. 2003. Vol. 41. P. 1016-1041. URL: http://dx.doi.org/10.1029/2002RG000123. 3. Shertzer R.H., Adams E. E. Anisotropic thermal conductivity model for dry snow // Cold Reg. Sci. Technol. 2011. Vol. 69. P. 122-128. 4. Prediction of anisotropic elastic properties of snow from its microstructure / P. K. Srivastava [et а1] // Cold Reg. Sci. Technol. 2016. Vol. 125. P. 85-100. 5. Епифанов В. П. Применение акустических методов в исследованиях снежного покрова // Криосфера Земли. 2014. Т. XVIII, № 3. С. 101-113. 6. Епифанов В. П., Осокин Н. И. Пластическое течение и разрыв снежного покрова на горных склонах острова Шпицберген // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII, № 2. С. 82-93. 7. Епифанов В. П., Осокин Н. И. Исследование прочностных свойств снега на горном склоне архипелага Шпицберген // Криосфера Земли. 2010. Т. XIV, № 1. С. 81-91. 8. Епифанов В. П., Казаков Н. А. Акустическая эмиссия как индикатор эволюции снежного покрова на горных склонах // Комплексные исследования природы Шпицбергена и прилегающего шельфа: материалы междунар. науч. конф. (Мурманск, 6-8 ноября 2014 г.). М.: ГЕОС, 2014. Вып. 12. С. 81-86. 9. Способ прогнозирования лавинной опасности. Авторское свидетельство № 1608600, кл. G 01 V/00 // Бюл. №43, 23.11.1990. 10. Zimmerman 176 http://www. naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/