Донный лёд — странное явление природы
Представьте, вы погружаетесь под воду в зимнее время года и видите огромное скопление льда перед собой. На первый взгляд может показаться, что это всего лишь обломки льдины, да и вообще, что в этом может быть интересного? Парадокс в том, что лёд не всплывает и не тает, при этом долгое время находясь в воде.
История изучения донного льда имеет необычное прошлое, ведь споры об этом явлении шли более ста лет. Точкой отправления в выявлении природы донного льда стал тот факт, что он наносит существенный вред водопроводу, а также силовым гидроустановкам.
В 1914 году Петроград остается без воды вследствие обмерзания наконечников водоприемных труб.
Как лёд может застывать под водой, ведь её температура положительная?
Ключевая фраза:
В момент образования донного льда вода имеет отрицательную температуру
Вот и весь секрет — если интенсивно перемешивая охлаждать воду, то её температура будет минусовой. Для протекания данного «феномена» хватит отклонения даже в одну тысячную градуса. Мелкие частицы, попавшие в воду из атмосферы обрастают льдом, затем, по мере погружения, они, словно снежный ком начинают кристализоваться, образуя крупные кристаллы льда (не всегда образование донного льда происходит с поверхности, наличие затравки в виде взвешенных в воде частиц может также поспособствовать образованию льда, но уже со дна).
В итоге мы имеем несколько основных условий для образования донного льда в природе:
- Минусовая температура на улице — примерно от -10°C
- Открытая водная гладь — увеличит теплопотерю воды и обеспечит переохлаждение
- Сильный ток воды — поддерживает переохлажденное состояние воды и не дает образоваться корке льда на повехности
- Затравка — без неё льду просто не на что нарастать (обратите внимание, практически весь лёд на видео «растет» на чем-то, а не сам по себе)
Где можно наблюдать данное явление?
Приличные морозы и быстробегущие реки — под это описание прекрасно подходит вся Сибирь. Здесь донный лёд можно наблюдать из года в год (к примеру на реке Ангара). Любопытно, но не каждая местность может похвастаться данным явлением. К примеру в Шотландии, среднегодовая температура которой не сильно отличается от сибирской, всего единожды наблюдали замерзание гидрооборудования со дна водоема .
Прочие факты из истории изучения донного льда
Явление изучал знаменитый французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак
Истории известны случаи, когда донный лёд серьёзно мешал нормальной работе канадских ГЭС
Большие скопления донного льда могут менять рельеф речного русла, что способствует локальному повышению уровня воды в реках