С наступлением холодов, и низких температур воздуха, нам было интересно наблюдать за действием рек и озёр. Ведь маленькие лужи сразу замерзают при низких температурах. А реки и озёра нет, хотя это ведь всё вода. Почему так в природе происходит? Почему реки и озёра замерзают не сразу, а постепенно. Как же всё-таки происходит замерзание воды в озёрах и реках?
Обычно река берёт своё начало в горах. Сначала это маленький ручеёк, потом он сливается с другими ручейками и получается большой ручей. Постепенно вода скапливается и множество ручейков образует полноводную реку.
У большой реки могут появляться притоки, то есть другие реки. Реки впадают не только друг в друга, но и могут впадать в море или океан.
Как начинает замерзать лёд у реки, которая впадает, в какое-нибудь озеро?
Для того, чтобы ответить на этот вопрос проведём небольшой опыт. Наливаем воду в тарелку и ставим на мороз. Примерно через тридцать минут вода начинает замерзать. Первый ледок появляется на воде у краёв тарелки. Дальнейшее наблюдение показывает, что ледяной покров устанавливается постепенно по мере охлаждения воды, от края тарелки к середине. Это можно объяснить тем, что на краях тарелки воды меньше, Поэтому она охлаждается и замерзает быстрее. Ближе к центру водяной слой толще и для его охлаждения и замерзания требуется больше времени.
Тоже самое происходит и в природе. При установлении минусовых температур на озёрах и мелких водоёмах у берегов, где глубина маленькая появляется мелкий ледок, в народе его называют закраины. По мере усиления морозов вода охлаждается и в более глубоких местах и замерзает. Процесс этот идёт так же, как в нашем опыте от берегов водоёма к центру.
У берегов очень маленькая глубина и чтобы застыть, у берега нужна не очень низкая температура. Река не может начинать замерзать от середины. У середины реки слишком большая глубина, которая примерно может достигать в глубину около 50-и метров.
Если лёд начнёт замерзать с середины, то его может раздавить давление реки. На глубине температура значительно выше окружающего воздуха – это задерживает замерзание реки
Давайте понаблюдаем за рекой в месте впадения её в озеро:
За несколько дней наблюдения за этим местом мы видим, что замерзание реки в месте её впадения замедленно из-за течения, и льдина не успевает зацепиться за берега. В этом месте река замерзает очень долго, если морозы не сильнее. Замерзание в этом месте происходит также от берега к середине, но медленнее, чем в верховьях реки.
Когда река сделает ледяной мост через реку, льдину по течению отнесёт к месту, эта льдина зацепиться за берега. Так будет, пока вся река не будет покрыта этими льдинами. Когда ударят, морозы эти все льдины соединятся в один крепкий лёд.
Весной, когда лёд начинает таять, льдины пот течению начинают плыть по рекам или лесным ручейкам. Оттаивать реки начинают от середины, а по краям льдины не растают долго. Но бывают случаи, когда плывущие льдины натыкаются на не растаявший лёд. И тогда начинается наводнение.
Замершее озеро под слоем снега
Для этого можно провести эксперимент:
Поставим тарелку с водой на мороз, мы увидим, что тарелка начнёт замерзать с краёв, постепенно к центру, потому что на глубине вода теплее, чем на поверхности.
Когда вся вода охладится, лёд покроет всю тарелку, так же происходит замерзание и в озере.
Почему реки и озёра начинают замерзать так? У берега вода холоднее, а на глубине вода теплее.
Реки и озёра начинают замерзать от берега, а таять от середины.
Перед выходом на лёд надо знать правила.
Правила поведения на льду
1. Нельзя выходить на тонкий лёд - можно провалиться под лёд.
2. Безопасным для человека считается лёд толщиною не менее 10 сантиметров в пресной воде и 15 сантиметров- в солёной. В устьях рек и притоках прочность льда ослаблена. Лёд непрочен в местах быстрого течения, бьющих ключей и стоковых вод, а также в районах произрастания водной растительности, вблизи деревьев, кустов и камыша.
3. Прочность льда можно определить визуально: лёд голубого цвета – прочный, белого – прочность его в 2 раза меньше, серый, матово-белый или с желтоватым оттенком лёд – ненадёжен.
4. Во время движения по застывшей реке надо обходить участки, покрытые слоем снега
Памятка по выходу на лед С приходом зимы водные объекты покрываются льдом. Постоянная низкая температура воздуха приводит к образованию ледостава. В это время водные объекты часто используются для проведения активного отдыха населения, катания на коньках, проведения подвижных игр и для рыбной ловли. Однако наступает весна, лед подтаивает и выход на лед становится опасен. Всегда необходимо знать, что существуют условия безопасного пребывания людей на льду. Толщина льда даже на одном водоеме не везде одинакова. Тонкий лед находится у берегов, в районе перекатов и стремнин, в местах слияния рек или их впадения в море (озеро), на изгибах, излучинах, около вмерзших предметов, подземных источников, в местах слива в водоемы теплых вод и канализационных стоков. Чрезвычайно опасным и ненадежным является лед под снегом и сугробами. Опасность представляют собой полыньи, проруби, лунки, трещины льда, которые покрыты тонким слоем снега. Этот лед проламывается, если наступить на него, и человек неожиданно может оказаться в холодной воде. Основным условием безопасного пребывания на льду является соответствие его толщины прилагаемой нагрузке. Для одного человека безопасной считается толщина люда не менее 7 см. Каток можно соорудить при толщине льда 12 см и более, пешие переправы считаются безопасными при толщине люда 15 см и более. Легковые автомобили могут выезжать на лед, при его толщине более 30 см (и только при условии, если есть обозначения, указывающие на наличие действующей ледовой переправы). Перед выходом на лед необходимо определить его прочность. Очень опасно выходить на лед в период неустойчивых температур, во время продолжительной оттепели. Чтобы обезопасить себя при выходе на лед водных объектов необходимо знать и выполнять следующие правила: - прежде чем выйти на лед, убедитесь в его прочности; помните, что человек может погибнуть в воде в результате утопления, холодного шока, а также от переохлаждения через 15-20 минут после попадания в ледяную воду; - используйте нахоженные тропы по льду. При их отсутствии, стоя на берегу, наметьте маршрут движения, возьмите с собой крепкую длинную палку, обходите подозрительные места; - в случае в случае появления типичных признаков непрочности люда: треск, прогибание, вода на поверхности льда – немедленно вернитесь на берег, идите с широко расставленными ногами, не отрывая их от поверхности льда, в крайнем случае – ползите; - не допускайте скопления людей и грузов в одном месте на льду; - исключите случаи пребывания на льду в плохую погоду: туман, снегопад, дождь, а также ночью; - не катайтесь на льдинах; - обходите перекаты, полыньи, проруби, край льда. При отсутствии уверенности в безопасности пребывания на льду лучше обойти опасный участок по берегу; - никогда не проверяйте прочность льда ударом ноги. Дополнительную опасность представляют проламывания льда для человека, который несет тяжелый груз: рюкзак, мешок. Переносимый груз увеличивает нагрузку на лед, способствует падению, препятствует быстрому принятию вертикального положения тела, мешает выбраться из воды на лед. Перед выходом на лед нужно ослабить лямки рюкзака и быть готовым к его быстрому сбрасыванию на случай внезапного проламывания льда. В результате намерзания льда или примерзания дрейфующих льдов к берегу водоема образуется неподвижный ледяной покров, который называется береговой припай. Он может удаляться от берега на десятки, а порой и сотни километров. Это опасно ввиду возможного отрыва и выноса в открытое море больших льдин, на которых могут находиться люди. Если вдруг лед под вами проломился: - не паникуйте; - сбросьте тяжелые вещи, удерживайтесь на плаву, зовите на помощь; - обопритесь на край льдины широко расставленными руками, при наличие сильного течения согните ноги, снимите обувь, в которую набралась вода; - старайтесь не обломать кромку льда, навалитесь на нее грудью, поочередно поднимите и вытащите ноги на льдину; - держите голову высоко над поверхностью воды, постоянно зовите на помощь. Если вам удалось самостоятельно выбраться из воды на лед, помните, что вставать на ноги и бежать категорически воспрещается, поскольку можно провалиться вновь. Бывают ситуации, когда самостоятельно выбраться из воды невозможно. Но рядом с вами оказались люди, способные вам помочь. Делать это следует очень осторожно и незамедлительно: - если беда произошла недалеко от берега и пострадавший способен к активным действиям, ему нужно бросить веревку, или длинную палку, если есть лестница, можно использовать ее; - обязательно сообщите пострадавшему, что вы идете на помощь, это придаст ему, больше уверенности и сил, а также вселит надежду на спасение; - для обеспечения прямого контакта с пострадавшим к нему можно подползти, подать руку или вытащить за одежду; - для обеспечения безопасности необходимо использовать подручные средства: доску, шест, веревку или щит; - действовать нужно решительно, смело, быстро, поскольку пострадавший теряет силы, замерзает, и в любую минуту может погрузиться под воду; - после извлечения из холодной воды необходимо пострадавшего отогреть. Во время рыбной ловли нельзя пробивать много лунок на ограниченной площади, собираться большими группами. Каждому рыболову рекомендуется иметь с собой спасательное средство в идее шнура длиной 12-15 метров, на одном конце которого закреплён груз весом 400-500 грамм, на другом изготовлена петля для крепления на руку. Пользоваться площадками для катания на коньках разрешается только после тщательной проверки прочности льда. Толщина льда должна быть не менее 12 см, а при массовом катании – не менее 25 см. Взрослые и дети, соблюдайте правила поведения на водных объектах, выполнение элементарных мер предосторожности – залог вашей безопасности! По материалам сайта 78.mchs.gov.ru
Лед имеет массу положительных свойств, как в технологическом плане, так и жизненным, ведь многие его применяют для разных целей. В жаркий день, ничего не идет так же хорошо, как стакан лимонада с кубиками льда. С помощью льда замораживают продукты, и они хранятся дольше. Например, все любят использовать лед, чтобы сделать домашнее мороженое!Когда наступает холодная пора, температура начинает снижаться. Все ручьи, озера, пруды и даже реки превращаются в ледяные катки при минусовой температуре. Однако многие заметили, что океан при такой температуре не замерзает. Тот, кто бывал зимой на море, вероятно, заметил, что вода не замерзает, при такой температуре как на озерах.
Значит океан никогда не замерзает. Если посмотреть фотографии Северного или Южного Полюса, тогда можно заметить, что в тех местах есть полярные льды. Если океан замерзает в этих областях, то почему подобное не происходит в других местах.
Температура замерзания пресной воды составляет 0° Цельсия или 32° по Фаренгейту. Наличие соли в воде, снижает температуру замерзания. Чем больше соли в воде, тем ниже температура замерзания.
Когда пресная вода замерзает, молекулы воды, состоящие из водорода и кислорода, соединяются вместе в кристаллическую структуру льда. Присутствие соли затрудняет для молекул воды образование такого вещества. Таким образом, соль, которая попадает в структуру молекулы воды, блокирует образование льда. Соль также врезается в лед, выбивая молекулы воды из структуры... тем самым плавя его.
Когда молекулы соли вытесняют молекулы воды, скорость замерзания замедляется. Именно поэтому соль часто применяется на обледенелых дорогах. Она затрудняет замерзание и делает её более безопасной для автомобилистов.
Хотя соленость воды в океане изменяется, часто она содержит около 35 г соли на каждые 1000 условных единиц воды. Этот факт понижает температуру замерзания морской воды до -1.8° Цельсия и 28.8° по Фаренгейту. Таким образом, вода в океане замерзает, но для этого необходимо достижение более низких температур.
Еще один фактор, который влияет на замерзание морской воды связан с перемещением. В отличие от водоёма, океанские волны находятся в постоянном движении, также присутствуют подводные течения. Это помогает воде сохранять тепло. В результате, только в очень холодных областях, например, на Северном или Южном полюсе, как правило, образуется достаточно низкая температура, которая способна заморозить воду.
Следует заметить, что только небольшая часть воды океанов замерзает. Молекулы соли опускаются ниже поверхности льда. В результате, полярные льды представляют собой пресноводный лед, который может быть растоплен для питьевой воды!
Около 15% мирового океана покрывает морской лед, по крайней мере, определенную часть года. На первый взгляд не так и много, но данная территория составляет около 10 миллионов квадратных километров морского льда.