Образование льда на поверхности воды, будь то река, озеро, или стакан, оставленный на морозе – удивительное явление. Оно связано с физическими свойствами жидких веществ.
Как образуется лёд
В тепле молекулы воды образуют собой цепочки, длинные и растянутые. Именно благодаря этому вода является аморфным веществом. Переход в такое агрегатное состояние как лёд возможен лишь тогда, когда столбик термометра опускается до нулевых отметок. При этом молекулы воды выстраиваются в особые решётки. На деле это выглядит как образование льда. Второе название – ледостав. Это живая природа так устроена, что замерзание водоёмов в ней обычно растягивается на длительный период. Подобное явление имеет связь с погодными условиями. Для образования перволёдка достаточно того, чтобы пару ночей постоял хороший морозец при относительном безветрии. Однако резкое потепление, мокрый снег с дождём, ветер и сырые туманы могут привести к тому, что вода вновь вернётся к своему жидкому состоянию. Тогда период ледостава оттянется на неизвестное время.
Все лето и тёплую осень водоёмы аккумулируют тепло, поэтому к началу первых заморозков вода оказывается теплее, нежели окружающий её воздух. Неудивительно, ведь плотность воды гораздо больше! Соприкосновение тёплой воды и остывшего воздуха приводит к реакции, называемой теплообменом.
Когда вода на поверхности будет иметь температуру +4 градуса по Цельсию, начнётся перемешивание поверхностного слоя воды, с более глубокими. Жидкость, что была на поверхности, становится плотной, а тёплая вода снизу вытесняет ее из-за своей меньшей плотности. Таким образом, вся толща воды остывает равномерно.
Ледостав – это явление, при котором температура воды становится равной нулю градусов, и на водоёме появляется лёд. В реальной жизни температурный минимум может отличаться на несколько градусов. Это связано с наличием различных примесей в воде, а также видом водоёма, его глубиной, течением, рельефом дна.
Ледостав на реках
Ледостав – это крайне опасный период для выхода на лёд реки. На постоянном течении лёд образуется позже, чем на непроточных водоёмах. Зато прирост льда здесь происходит гораздо быстрее за счёт того, что вода более холодная.
Главная опасность перволёдья на реках – изменение уровня воды. Грунтовые воды перемерзают и перестают подпитывать водную артерию, из-за этого уровень воды резко становится ниже, а образовавшийся первый лёд начинает ломаться. Льдины сбивает течением в одно место, где они потом благополучно замерзают, образуя ледяные торосы.
Когда можно выходить на лёд
Считается, что лёд толщиной в 5 см способен выдержать вес одного человека. Однако любителям зимней рыбалки не рекомендуется открывать сезон, пока толщина льда не достигнет хотя бы 10 см – считается, что при такой толщине закончился ледостав. Это необязательно проверять каждый день. Не нужно постоянно ходить на реку. Достаточно произвести несложные расчеты и примерно сориентироваться с датой выхода на лёд. Считается, что при имеющемся льде в 10 см и температуре воздуха минус 5 градусов толщина покрова за сутки прибавит 4 см, при температуре -10 – 6 см. Почти вдвое увеличится толщина льда, если сутки температура будет держаться на отметке -20 градусов.
