Мониторинг прочностных характеристик льда является ключевой задачей для обеспечения безопасного и экономически эффективного судоходства по трассе СМП. В число основных характеристик морского льда, определяющих его прочность, входят: толщина, соленость, пористость, температура. Среди этих четырех характеристик по данным спутниковых измерений с высокой точностью определяется только температура морского льда. Спутниковый мониторинг толщины льда менее точен, так как он производится не на основе прямых измерений, а на основе косвенных соотношений по температуре поверхности льда или по высоте надводной части льда. В обоих случаях возможны значительные ошибки из-за отсутствия информации о солености и пористости морского льда. Спутниковый мониторинг солености и пористости морского льда не производится вовсе, эти характеристики оцениваются косвенным образом по данным о возрасте льда и также имеют невысокую точность.
Изменчивость солености морского льда в морях по трассе СМП очень велика из-за наличия обширных морских акваторий, подверженных влиянию значительного речного стока. Таким образом, развитие методов и средств регулярного спутникового мониторинга солености морского льда с достаточной точностью принципиально важно для расчета прочностных характеристик льда по трассе СМП. Также для мониторинга и оценки прочности льда необходимо учитывать исходные характеристики морских вод, из которых образовался лед; воздействие на морской лед атмосферы и океана; дрейф льда;
трансформацию внутренней структуры льда.
Технологическое решение этой задачи предполагает создание регулярных (еженедельных) карт распределения солености морского льда в акваториях по трассе СМП с точностью до 1-5 промилле, верифицированных по данным натурных измерений. В дальнейшем по полученным данным рассчитываются карты прочности морского льда в акваториях по трассе СМП.
В оценки льда судоводитель должен учитывать и то, что любой вид лада кажется по внешнему виду слабее, чем он есть на самом деле. Объясняется это следующим образом, высота льда над водой составляет столь небольшую долю от общей толщины льда, что даже опытным морякам ледового плавания порой нелегко себе представить действительную толщину льда. Мало того, чем плотнее лед, тем большая часть его погружена в воду, а потому трудно определить и сравнить прочность различных по плотности льдов. Если считать, что средняя плотность морского льда колеблется от 0,85 до 0,90, то подводная часть свободно плавающего льда будет в 5-8 раз превышать видимую надводную.
Для примера возьмем соотношение подводной и надводной частей льда 5 к 1. Тогда лед толщиной 1,5-2 м, т.е. тяжелый для любого судна, будет иметь высоту надводной части всего лишь 25-30 см. такая высота льда для неопытного глаза, да еще с высоты мостика, обычно не создает впечатления тяжелого льда, и поэтому оценка проходимости данного льда может быть явно ошибочной. Если же соотношение погруженной и надводной частей еще больше, как это свойственно наиболее плотным и опасным для судна видам льда, то вероятность недооценки тяжести и прочности льда еще более повышается.
Необходимо указать, что при значительной разнице в толщине различных льдин, имеющих одинаковую плотность, видимая разница довольно трудно уловима при наблюдениях с мостика. Так, например, при чрезвычайно существенной для сохранности судна разнице в толщине льда в 1 м видимая разница в высоте надводной части льдины будет всего только порядка 15 см.
Еще легче допустить ошибку (как это бывает на практике) при сравнении льдов, имеющих различную плотность. Которая неизвестна наблюдателю. Наблюдая, например, две различные льдины, плотность которых была нам известна, мы обнаружили, что одна из них имеет высоту надводной части 20 см, а вторая 30 см., Казалось бы, нет сомнений, что вторая льдина значительно толще и прочнее первой. Но если мы примем для первой из льдин, допустим, более плотной, отношение надводной части и подводной частей 1:8, а для второй – 1:5, то общая толщина обеих льдин окажется одинаковой и выразится в 180 см. оказывается, несмотря на то, что надводная части этих льдин относились как 1:1,5, общая их толщина была одинакова, а если говорить о их прочности, то первая льдина была даже крепче. Этот пример показывает, насколько трудно, не имея опыта плавания во льду, определять и сравнивать толщину льда и как можно просчитаться, оценивая прочность льда только по высоте его над водой. Судоводитель должен всегда помнить, что он видит над водой от 1/6 до 1/9 полной толщины льда, и чем плотнее лед, тем меньшая часть его остается над водой.