Вам не нужно быть доктором физики или химии, чтобы знать, что вода становится льдом, когда достигает 0 градусов по Цельсию и ниже. Несмотря на это, многие зимой купаются или ловят рыбу во льду, что наглядно показывает, что озера или другие естественные водоемы не превращаются в единое тело — почему?
Это не «ошибка природы», хотя в некотором смысле можно говорить об аномалии, по крайней мере, когда речь идет о поведении воды по сравнению с другими жидкостями . В материале, описывающем явление растрескивания водопроводных труб зимой , мы упоминали, что вещество, без которого жизнь на Земле не развилась бы, выделяется среди других жидкостей .
В нормальных условиях повышение температуры вызывает увеличение объема и уменьшение плотности , и эти параметры постоянно меняются. Это означает, что нагревание жидкости заставит ее занимать больше места в данном резервуаре. Однако с водой дело обстоит иначе, что хорошо показано на прилагаемом графике — мы видим, что рассматриваемое вещество достигает наибольшей плотности (тысячи килограммов на кубический метр) и, следовательно, наименьшего объема, при четырех градусах Цельсия .
Как понижение, так и повышение температуры приведет к падению плотности — как такое поведение воды связано с озерами и реками зимой? Когда на улице начинает холодать, вода в баке начинает остывать, и после достижения 0 градусов С и более низких температур на поверхности скапливается слой льда . Это вещество легче воды (имеет больший объем, но меньшую плотность — ок. 916,7 кг на куб. см), поэтому начинает на ней плавать .
Лед является отличным изолятором , поэтому он сохраняет тепло более плотной воды внутри резервуара, защищая его от попадания холодного воздуха снаружи. Благодаря этому под слоем твердого тела размером от нескольких до даже нескольких десятков сантиметров всегда находится жидкость, в которой, несмотря на более низкую температуру, могут продолжать свою жизнь подводные растения и животные.
Конечно, это только замедляет процесс замерзания, но чтобы значительно увеличить толщину ледяного покрова, нужны очень низкие температуры , а таких в нашем климате нет. Кроме того, стоит помнить, что чем толще лед, тем больше появится изолирующего слоя. Это означает, что превратить воду изнутри реки или озера в твердую будет еще сложнее , что, конечно же, работает на пользу фауне и флоре внутри водоема.
Немаловажным вопросом является также и то, что теплообмен между окружающей средой и озером или рекой происходит только на поверхности - это хорошо видно летом, когда первые слои водной поверхности очень теплые, а глубже в целом. дело уже круче. Зимой же, когда температура наружного воздуха ниже нуля, на поверхности бака образуется слой льда, а под ним остается жидкость.
Благодаря этому многие люди могут купаться в озерах зимой при минусовой температуре, предаваясь моржингу , который в последние годы становится все более популярным , или порыбачить в проруби.