Тайны льда удивляют и шокируют человечество на протяжении многих веков. В разных аспектах нашей жизни присутствует лёд. Что такое лед? С точки зрения реалистов – это кислород + водород + температура ниже нуля. С точки зрения романтиков – прекрасные прозрачные искрящиеся кристаллы. С точки зрения физиков — это вода в твёрдом состоянии, имеющая твёрдую кристаллическую решетку. С точки зрения мистиков – холодная, замораживающая субстанция, несущая стихию воды.
Тайны льда на нашей планете
Лёд — это уникальное вещество, оно в состоянии образовывать более десяти различных кристаллических структур. Сюжет романа Курта Воннегута «Колыбель для кошки» построен вокруг вещества, названного «Кубический лёд IX» которому приписывалась фантастическая способность заморозить всю воду на Земле лишь одной маленькой гранулой.
Лед — одна из самых загадочных субстанций на Земле. Многие тайны льда человечество уже разгадало, но сколько загадок еще осталось неразгаданными…
Какая вода замерзает быстрее?
Какая вода замерзает быстрее: холодная или горячая? Оказывается, горячая. Это заметили еще в древности, но только недавно ученые сумели выдвинуть гипотезу, объясняющую этот парадокс, названный «эффектом Мпембы». Если не вдаваться в научные подробности, то упрощенное объяснение выглядит так. Когда вода нагревается, содержащиеся в ней пузырьки воздуха улетучиваются и не тормозят процесс замерзания. Горячая вода замерзает при температуре ноль градусов по Цельсию. А вот холодная вода может стать льдом только при температуре -4° -6° градусов.
Почему скользкий лед скрепляется между собой намертво?
Молекулы, составляющие поверхность кусочков льда, между собой связаны слабо. Если прислонить к одной ледышке другую, их молекулы легко перемешаются между собой и накрепко склеят лед. Теми же свойствами обладает и снег – это свойство с успехом используют эскимосы. Они возводят целые дома — иглу — из снежных глыб.
Почему мокрое белье сохнет на морозе?
На морозе белье, говоря обыденным языком, «обледеневает», т.е. создается ледяной покров. На морозе кристаллические вещества постепенно испаряются, что и приводит к высыханию белья. Переход льда из твердого состояния в парообразное по научному называется возгонкой. Чем ниже температура, тем быстрее проходит сублимация
Отчего коньки скользят по льду?
Раньше физики в один голос заявляли, что конькобежцу, к примеру, скользить помогает давление, которое образуется под узкими полозьями. Оно топит лед, появляется заполненная водой колея. Вот по ней-то и скользят коньки. Только недавно выяснилось, что давление здесь совершенно ни при чем. Все дело в поверхностных свойствах самого льда. Ученые, используя рентгеновские лучи и атомно-силовую микроскопию, доказали: на поверхности, на границе льда и воздуха, имеется слой подвижных, слабо связанных друг с другом молекул воды.
Это свойство на бытовом уровне известно каждому. Попробуйте пройти по обледеневшему тротуару в обычных ботинках!
Кстати, именно на этом свойстве льда построен керлинг, где игроки трут специальными щетками лед, чтобы направить камень в нужную сторону.
Донный лёд
Представим, что лед перестал быть легче воды. Тяжелый лед опустился бы на дно водоемов. Планета стала намного темнее, начала сильнее поглощать солнечный свет, и на Земле стало значительно теплее. Настолько, что вековые льды Антарктиды растаяли. Эти потоки влились бы в океан. Уровень моря возрос настолько, что вода поглотила портовые города: Рио-де-Жанейро, Нью-Йорк, Гамбург. Лед больше не удерживается на поверхности, а тонет. Он вытесняет наверх нижние слои воды, которые тоже замерзают, и, соответственно, опускается вниз. И так до тех пор, пока весь водоем не промерзнет. Как следствие, это приведет к гибели флоры и фауны водного мира, а затем нарушится вся экосистема планеты. Готовый сценарий для фильма-катастрофы…
Но! Есть такое понятие, как «донный лед». Джек Лондон в рассказе «На сороковой миле» описывал его так:
«Бросили мы грести, предоставив лодку течению, а сами свесились по обе стороны и всматривались в сверкающую воду. Знаешь, мне это напомнило те дни, которые я провёл с искателями жемчуга, когда мне приходилось видеть на дне моря коралловые рифы, похожие на цветущие сады. Мы увидели донный лёд: каждый камень на дне реки был облеплен гроздьями льда, как белыми кораллами.
Но самое интересное было ещё впереди. Не успели мы обогнуть порог, как вода вокруг лодки вдруг стала белеть, как молоко, покрываясь на поверхности крошечными кружочками, — как бывает, когда хариус поднимается весной или когда на реке идёт дождь. Это всплывал донный лёд. Словно лодка продвигалась вперёд в густой каше, как клей прилипавшей к вёслам…»
Ученые утверждают: донный лед действительно существует. Стремительное наступление сильных морозов приводит к тому, что вода в северных реках достигает отрицательных температур, опускается вниз и кристаллизуется на камнях. песчинках и других предметах, попавших в водоем. Донный лед примерзает ко дну или каким-либо предметам на дне, и поэтому возникает эффект, описанный Дж. Лондоном.
Космический лед
Жизнь на Земле зародилась благодаря космическому льду. Он наполнил океаны, моря, озера и реки, Такую теорию выдвинул профессор физики Луис Фрэнк на основании снимков, сделанных спутником «Полар» в ультрафиолетовом диапазоне. По его мнению, наша планета до сих пор подпитывается льдом. Ее каждый день бомбардируют ледяные кометы от 5 до 20 штук в минуту! Попадая в атмосферу Земли, на высоте 10-15 тыс. км они испаряются, поэтому их никто не замечает.
Фрэнк предполагает, что ледяные кометы приносят из космоса около миллиона тонн космической воды. Правда, какая-то часть испаряется, но остальная вода попадает в наши водоемы.
Существует любопытная теория: молекулы воды, которые попадают на нашу планету с «ледяными кометами», несут определенную космическую информацию. Положительную или отрицательную для землян. От того, какие «информационные капли» попадут на нашу планету, зависит уровень жизни людей. А что, теория не хуже других.
Правда, физик Дж. Паркс доказывает, что «эффект Фрэнка» — не что иное, как оптический обман…
Ледовые реки
Ледовые реки были обнаружены в западной части Антарктиды. Эти потоки льда, которые перемещаются (текут) под собственным весом. Движутся со скоростью 500 метров в год. Их ширина — до 50 километров, глубина — до 1 километра! Под действием парникового эффекта эти реки будут непрестанно расширяться. Гляциологи подсчитали, что ледяные потоки составляют около 90 процентов льда, стекающего непосредственно с Антарктиды в окружающее море.
На острове Октябрьской Революции архипелага Северная Земля есть ледник Вавилова. Именно на его примере ученые смогли наблюдать удивительное зрелище: превращение в гигантский ледяной поток в результате серджа.
Сердж — резкое увеличение скорости движения ледников.
Спутниковые снимки детально зафиксировали миграцию ледяных масс в море. В период 2013-2019 годов ледник потеряет 11% от изначальной массы. Это составляет около 9,5 млрд тонн льда!
Ледовые реки — это как раз тот самый случай, когда природа становится сильнее человека.
Тайны льда в стихиях
В мае 2013 года на берегу озера Мил Лакс, штат Миннесота, произошло фантастическое событие. Лед на озере вспучился. Огромные глыбы льда вышли на берег, сметая все на своем пути. Свидетелями были жители маленького поселка Изатус. Сначала люди спокойно наблюдали редкое, необычное зрелище. Но когда лед продвинулся на 15 метров за береговую линию, люди забеспокоились. Лед двигался медленно, но неуклонно, сметая на своем пути постройки, заборы и другие преграды. В итоге были разрушены 15 домов. Люди, к счастью, не пострадали.
Как сказали эксперты, для возникновения такого эффекта необходима совокупность многих факторов: большого количества льда на озере, сильного ветра, поздних снегопадов и теплой погоды.
Айсберги – смертельная красота
Айсберг (от Eisberg – «ледяная гора) – это глыба пресного льда, отделившаяся от ледника и свободно дрейфующая в море. Одно из красивейших. величественных творений природы. Прекрасное… и смертельно опасное. Средний вес такой ледяной годы – около 20 тонн. А размеры могут достигать сотни километров в длину и сотни метров в ширину. Своеобразный рекорд зафиксирован в 2000 году: был обнаружен айсберг с условным названием В-15 длиной 295 км и шириной 37 км. Ученые вычислили его вес: около 3 трл. тонн. В-15 был виден даже из космоса! Гигант жил около 10 лет, затем начал распадаться на куски.
Каждый год появляется более 100 тысяч айсбергов. Их срок существования может исчисляться десятилетиями. Известен дрейфующий ледяной остров Флетчера площадью 90 км2. С 1952 по 1978 год на этом плавучем острове располагались дрейфующие станции и велась научная работа.
Айсберги с течением времени могут менять цвет. В океане встречаются белоснежные, синие или зеленоватые льдины. А есть такое уникальное явление, как черный айсберг, Образовалась такая экзотика из ледника, покрытого вулканическим пеплом.
Встреча с айсбергами – это серьезная опасность для проплывающих мимо судов. Кто не слышал о «Титанике»? Айсберги коварны: над водой выступает только верхушка айсберга, на тело (90% массы) скрыто под водой. Увидеть айсберг можно только с расстояния 500-600 метров, поэтому свернуть с маршрута судна часто просто не успевают…
Айсберг, погубивший «Титаник», относился к редко встречающемуся типу перевернутых льдин. Его вес составлял 420 тыс. тонн, общая высота – 105 м. В ту жуткую ночь погибло 1495 человек…
В 1914 году был организован специальный Международный ледовый патруль (МЛП), который отслеживает расположение айсбергов. МЛП обеспечивает безопасные маршруты вокруг них. В случае необходимости ледяные глыбы на буксире вытягивают из потенциально опасной зоны.
Лед — лучший способ сохранить что-либо, известный с незапамятных времен. Тайны льда на нашей планеты хранят в себе немало загадок, которые нам еще предстоит узнать. А то, что уже было найдено, поражает фантазию и только подстегивает интерес для дальнейших поисков…
