Свойства льда: строение, механические и физические свойства льда. Морской лёд Пресная вода на Земле

Лёд - минерал с хим. формулой H 2 O , представляет собой воду в кристаллическом состоянии.
Химический состав льда: Н — 11,2%, О — 88,8%. Иногда содержит газообразные и твердые механические примеси.
В природе лёд представлен, главным образом, одной из нескольких кристаллических модификаций, устойчивой в интервале температур от 0 до 80°C, имеющей точку плавления 0°С. Известны 10 кристаллических модификаций льда и аморфный лёд. Наиболее изученным является лёд 1-й модификации - единственная модификация, обнаруженная в природе. Лёд встречается в природе в виде собственно льда (материкового, плавающего, подземного и др.), а также в виде снега, инея и т.д.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура льда похожа на структуру : каждая молекула Н 2 0 окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися на одинаковых расстояниях от нее, равных 2,76Α и размещенных в вершинах правильного тетраэдра. В связи с низким координационным числом структура льда является ажурной, что влияет на его плотность (0,917). Лед имеет гексагональную пространственную решётку и образуется путём замерзания воды при 0°С и атмосферном давлении. Решётка всех кристаллических модификаций льда имеет тетраэдрическое строение. Параметры элементарной ячейки льда (при t 0°С): а=0,45446 нм, с=0,73670 нм (с - удвоенное расстояние между смежными основными плоскостями). При понижении температуры они меняются крайне незначительно. Молекулы Н 2 0 в решётке льда связаны между собой водородными связями. Подвижность атомов водорода в решётке льда значительно выше подвижности атомов кислорода, благодаря чему молекулы меняют своих соседей. При наличии значительных колебательных и вращательных движений молекул в решётке льда возникают трансляционные соскоки молекул из узла пространственной их связи с нарушением дальнейшей упорядоченности и образованием дислокаций. Этим объясняется проявление у льда специфических реологических свойств, характеризующих зависимость между необратимыми деформациями (течением) льда и вызвавшими их напряжениями (пластичность, вязкость, предел текучести, ползучесть и др.). В силу этих обстоятельств ледники текут аналогично сильно вязким жидкостям, и, таким образом, природные льды активно участвуют в круговороте воды на Земле. Кристаллы льда имеют относительно крупные размеры (поперечный размер от долей миллиметра до нескольких десятков сантиметров). Они характеризуются анизотропией коэффициента вязкости, величина которого может меняться на несколько порядков. Кристаллы способны к переориентации под действием нагрузок, что влияет на их метаморфизацию и скорости течения ледников.

СВОЙСТВА

Лёд бесцветен. В больших скоплениях он приобретает синеватый оттенок. Блеск стеклянный. Прозрачный. Спайности не имеет. Твердость 1,5. Хрупкий. Оптически положительный, показатель преломления очень низкий (n = 1,310, nm = 1,309). В природе известны 14 модификаций льда. Правда, все, кроме привычного нам льда, кристаллизующего в гексагональной сингонии и обозначающегося как лёд I , образуются в условиях экзотических - при очень низких температурах (порядка -110150 0С) и высоких давлениях, когда углы водородных связей в молекуле воды изменяются и образуются системы, отличные от гексагональной. Такие условия напоминают космические и не встречаются на Земле. Например, при температуре ниже –110 °С водяные пары выпадают на металлической пластине в виде октаэдров и кубиков размером в несколько нанометров - это так называемый кубический лед. Если температура чуть выше –110 °С, а концентрация пара очень мала, на пластине формируется слой исключительно плотного аморфного льда.

МОРФОЛОГИЯ

В природе лёд — очень распространенный минерал. В земной коре существует несколько разновидностей льда: речной, озёрный, морской, грунтовый, фирновый и глетчерный. Чаще он образует агрегатные скопления мелкокристаллических зерен. Известны также кристаллические образования льда, возникающие сублимационным путем, т. е. непосредственно из парообразного состояния. В этих случаях лед имеет вид скелетных кристаллов (снежинки) и агрегатов скелетного и дендритного роста (пещерный лёд, изморозь, иней и узоры на стекле). Крупные хорошо огранённые кристаллы встречаются, но очень редко. Н. Н. Стуловым описаны кристаллы льда северо-восточной части России, встреченные на глубине 55-60 м. от поверхности, имеющие изометрический и столбчатый облик, причем длина наибольшего кристалла равнялась 60 см., а диаметр его основания - 15 см. Из простых форм на кристаллах льда выявлены только грани гексагональной призмы (1120), гексагональной бипирамиды (1121) и пинакоида (0001).
Ледяные сталактиты, называемые в просторечии «сосульки», знакомы каждому. При перепадах температур около 0° в осенне-зимние сезоны они растут повсеместно на поверхности Земли при медленном замерзании (кристаллизации) стекающей и капающей воды. Они обычны также в ледяных пещерах.
Ледяные забереги представляют собой полосы ледяного покрова из льда, кристаллизующегося на границе вода-воздух вдоль краёв водоёмов и окаймляющие края луж, берега рек, озёр, прудов, водохранилищ, и тп. при незамерзающей остальной части водного пространства. При их полном срастании на поверхности водоёма образуется сплошной ледяной покров.
Лёд образует также параллельно-шестоватые агрегаты в виде волокнистых прожилков в пористых грунтах, а на их поверхности — ледяные антолиты.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Лёд образуется в основном в водных бассейнах при понижении температуры воздуха. На поверхности воды при этом появляется ледяная каша, сложенная из иголочек льда. Снизу на неё нарастают длинные кристаллики льда, у которых оси симметрии шестого порядка размещаются перпендикулярно к поверхности корочки. Соотношения между кристаллами льда при разных условиях образования показаны на рис. Лед распространен всюду, где имеется влага и где температура опускается ниже 0° С. В некоторых районах грунтовый лед оттаивает только на незначительную глубину, ниже которой начинается вечная мерзлота. Это так называемые районы вечной мерзлоты; в областях распространения многолетнемерзлых пород в верхних слоях земной коры встречаются так называемые подземные льды, среди которых различают современный и ископаемый подземный лёд. Не менее 10% всей площади суши Земли покрывают ледники, слагающая их монолитная ледяная порода носит название ледниковый лёд. Ледниковый лёд образуется в основном из скопления снега в результате его уплотнения и преобразования. Ледниковый покров занимает около 75% площади Гренландии и почти всю Антарктиду; самая большая мощность ледников (4330 м.) – установлена близ станции Бэрд (Антарктида). В центральной Гренландии толщина льда достигает 3200 м.
Месторождения льда общеизвестны. В местностях с холодной долгой зимой и коротким летом, а также в высокогорных районах образуются ледяные пещеры со сталактитами и сталагмитами, среди которых наиболее интересными являются Кунгурская в Пермской области Приуралья, а также пещера Добшине в Словакии.
В результате замерзания морской воды образуется морской лёд. Характерными свойствами морского льда являются солёность и пористость, которые определяют диапазон его плотности от 0,85 до 0,94 г/см 3 . Из-за такой малой плотности льдины возвышаются над поверхностью воды на 1/7-1/10 своей толщины. Морской лёд начинает таять при температуре выше -2,3° С; он более эластичен и труднее поддается раздроблению на части, чем лёд пресноводный.

ПРИМЕНЕНИЕ

В конце 1980-х годов лаборатория Аргонн разработала технологию изготовления ледяной гидросмеси (Ice Slurry), способной свободно течь по трубам различного диаметра, не собираясь в ледяные наросты, не слипаясь и не забивая системы охлаждения. Солёная водяная суспензия состояла из множества очень мелких ледяных кристалликов округлой формы. Благодаря этому сохраняется подвижность воды и, одновременно, с точки зрения теплотехники она представляет собой лёд, который в 5-7 раз эффективнее простой холодной воды в системах охлаждения зданий. Кроме того, такие смеси перспективны для медицины. Опыты на животных показали, что микрокристаллы смеси льда прекрасно проходят в довольно мелкие кровеносные сосуды и не повреждают клетки. «Ледяная кровь» удлиняет время, в течение которого можно спасти пострадавшего. Скажем, при остановке сердца это время удлиняется, по осторожным оценкам, с 10-15 до 30-45 минут.
Использование льда в качестве конструкционного материала широко распространено в приполярных регионах для строительства жилищ - иглу. Лёд входит в состав предложенного Д. Пайком материала Пайкерит, из которого предлагалось сделать самый большой в мире авианосец.

Лед (англ. Ice) — H 2 O

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание)	4/A.01-10
Nickel-Strunz (10-ое издание)	4.AA.05
Dana (8-ое издание)	4.1.2.1
Hey’s CIM Ref.	7.1.1

Инфо-урок на тему ПАРОНИМЫ ЛЕДОВЫЙ - ЛЕДЯНОЙ

План инфо-урока:

1.Лексическое значение паронимов ледовый - ледяной

2.Примеры словосочетаний с паронимом ледовый

3.Примеры предложений с паронимом ледовый

4.Примеры словосочетаний с паронимом ледяной

5.Примеры предложений с паронимом ледяной

1.ЛЕКСИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПАРОНИМОВ ЛЕДОВЫЙ - ЛЕДЯНОЙ

ЛЕДОВЫЙ — 1)находящийся, расположенный на льду;

2)происходящий во льдах.

ЛЕДЯНОЙ — 1)состоящий изо льда, покрытый льдом;

2)очень холодный (холодный как лёд);

3) (перен .) крайне сдержанный, презрительно-холодный, уничтожающий.

2.ПРИМЕРЫ СЛОВОСОЧЕТАНИЙ С ПАРОНИМОМ - ЛЕДОВЫЙ

1)ледовый материк

2)ледовый дворец

3)ледовый стадион

4)ледовый аэропорт

5)ледовый поход

6)ледовая дорога

7)ледовая трасса

8)ледовая площадка

9)ледовое поле

10)ледовая экспедиция

11)Ледовое побоище

12)ледовые забавы

13)ледовый режим

14)ледовая преграда

15)ледовые заторы

16)ледовый барьер

17)ледовый завал

18)ледовая переправа

3.ПРИМЕРЫ ПРЕДЛОЖЕНИЙ С ПАРОНИМОМ - ЛЕДОВЫЙ

1)Температура воды Баренцева моря на разных глубинах в течение года непостоянна, так как количество теплых вод, приносимых Нордкапским течением. В зависимости от сезона года бывает различным. Это влияет и на ледовый режим моря.

2)При встрече с ледовым полем ледокол “вползает” носовой частью на кромку льда и проламывает его.

3)Исследуя Антарктику, капитан Немо попадает в ледовый плен.

4)Первыми Героями Советского Союза стали советские летчики, спасавшие экспедицию парохода "Челюскин", попавшего в ледовый плен.

5)До 4 км в высоту над уровнем моря возвышается ледовый щит Антарктиды.

6)«Дорога жизни» - ледовая

8)Работу ледовой дороги, «дороги жизни», затрудняла вражеская авиация.

9) Связь с Ленинградом поддерживалась только по воздуху и через Ладожское озеро, по которому зимой была проложена ледовая трасса - легендарная "дорога жизни".

10)В центре России, вдоль могучей реки Енисей, лежит сибирская земля - край, который зовется таежным, хотя он и горный, и тундровый, и арктический, и ледовый .

11)Ледовый дрейф продолжался 4 месяца.

12)В народе говорят: ноябрь - листогной, полузимник, ледовый кузнец.

13)Занятия проводятся в спортивном зале и на ледовой площадке.

14)Ледовый режим играет большую роль в жизни озера Байкал.

15)Ледовый режим реки очень сложный.

16)Даже в Антарктиде живут люди, которые изучают ледовый покров, рельеф и климат материка.

17)В 1821 году Фаддей Фаддеевич Беллинсгаузен вместе с Михаилом Петровичем Лазаревым проникли за ледовый барьер, окружавший Южный полюс.

18)Ледник - ледовая шапка на вершинах гор.

19)В северной части Атлантики, где пролегают оживленные морские пути, постоянно находится на вахте специальный ледовый патруль.

20)Бобслей - вид спорта, представляющий собой скоростной спуск с гор по специально оборудованным ледовым трассам на управляемых санях - бобах.

21)Летом 1956 года в рамках Третьего Международного геофизического года проводилась высокоширотная Арктическая экспедиция по исследованию пролива между Гренландией и Шпицбергеном силами ученых СССР, Швеции и Норвегии. Программой работ была предусмотрена высадка международной группы ученых на ледовый купол Северного Шпицбергена, и для выполнения этой задачи придан был вертолет МИ-4, которым командовал пилот-испытатель Р.И.Капрелян.

22)Ледовый панцирь на Байкале держится от 4,5 до 6 месяцев.

23)Хоккей на льду - спортивная командная игра на ледовой

24)Зимой, где действует ледовая переправа, ставят знаки о допустимой нагрузке по этой дороге.

25)В 1242 году, на восходе солнца, на льду Чудского озера произошла знаменитая битва, получившая название Ледового побоища.

4.ПРИМЕРЫ СЛОВОСОЧЕТАНИЙ С ПАРОНИМОМ - ЛЕДЯНОЙ

1)ледяная зона

2)ледяной континент

3)ледяные вершины

4)ледяная глыба

5)ледяная гора

6)ледяной берег

7)ледяная трасса

8)ледяная волна
9)ледяной покров

10)ледяная кромка

11)ледяной мир

12)ледяная пещера

13)ледяной ветер

14)ледяная изморозь

15)ледяная вода

16)ледяной дождь

17)ледяная крупа

18)ледяная крошка

19)ледяная сосулька

20)ледяной кристалл

21)ледяная корка

22)ледяной шар

23)ледяной жезл

24)ледяной тон

25)ледяной взгляд

26)ледяной приём
27)ледяные пальцы

5.ПРИМЕРЫ ПРЕДЛОЖЕНИЙ С ПАРОНИМОМ - ЛЕДЯНОЙ

1)Антарктида - ледяной материк.

2)В ледяном покрове Антарктиды содержится около 80% всех пресных вод Земли и 90% объема всех природных льдов планеты.

3)Рыбы плещутся в ледяной воде.

4)Ледяная поверхность пруда была покрыта с начала зимы толстым слоем снега.

5)Мальчик на санках спустился с ледяной горки.

6)Скованы льдом воды могучего океана. Мертвой белой пустыней выглядят бескрайние ледяные поля с застывшими глыбами льда. Их называют торосы. (Н.И.Сладков. С севера на юг…)

7)С севера дует ледяной ветер.

8)Лицо в один момент покрывается ледяной коркой, а на бровях и бороде вырастают сосульки.

9)Он направился вокруг этого гигантского ледяного поля, стараясь найти проход во льдах, и в результате полностью обогнул этот ледяной массив.

10)Кунгурская ледяная пещера - уникальный памятник природы.

11)Кунгурская ледяная пещера образовалась на месте Великого Пермского моря 10 - 12 тысяч лет назад.

12)Ледяная поверхность Восточной Антарктиды более ровная и высокая (до 4000 метров).

13)Если главной трудностью в изучении рельефа ледяного купола являются климатические условия, затрудняющие проведение геодезических работ и залетов с аэросъемкой, то для изучения подледного рельефа надо научиться еще видеть сквозь лед. Это может только геофизика. Поэтому ей принадлежит основное слово о строении Антарктиды.

14)Из мелких ледяных кристалликов в облаках образуются снежинки.

15)Арктика делится на две зоны: ледяную зону и зону арктических пустынь.

16)Ледяная зона — это моря Северного Ледовитого океана вместе с островами.

17)На островах Арктики расположена ледяная зона.

18)Южнее ледяной зоны вдоль берегов северных морей протянулась зона тундры.

19)Соку́й - один из видов льда на озере Байкал. Образуется в начальной фазе замерзания озера в виде тонкой ледяной кромки — забереги, либо осенью от приплесков волн на скалах и камнях.

20)Снежинка - это ледяной кристалл с шестигранной симметрией.

21) Снег - это осадки в виде ледяных кристаллов.

22)Пушистая ледяная изморозь покрыла ветви.

23)Герда сумела растопить ледяное сердце Кая.

24) Висит за окошком кулёк ледяной ,

Он полон капели и пахнет весной. (Сосулька)

25)Высокие отвесные обрывы ледяных берегов представляют собой непреодолимую преграду.

27)В ледяном покрове Антарктиды заключено 80 % всей пресной воды планеты. Поверхность материкового ледяного щита покрыта толщей снега.

28)В марте-апреле 2002 года от ледяного щита Антарктиды отделился айсберг длиной более 70 км, что является большой редкостью и рассматривается как одно из доказательств современного потепления климата.

29)И кто побывал там [в Антарктиде] однажды, тот всегда будет вспоминать великое молчание ледяной пустыни, окрашенной в утренние часы в нежное сияние, сиреневые и розовые тона постели, холодные всполохи и полярного сияния, уютные огоньки зимовок, укрытых сугробами снега. (По А.М.Гусеву)

30)Как можно использовать пресную воду, которая содержится в ледниках? Проект транспортировки айсбергов в страны с засушливым климатом начал разрабатываться еще в XX веке. Для решения этой проблемы предлагалось несколько способов. Один из них - размельчение айсберга на месте, погрузка образовавшейся ледяной крошки в танкеры и дальнейшая транспортировка к месту назначения. Плюсом этого метода является то, что в таком случае не приходится волноваться по поводу таяния - образовавшаяся вода будет надежно плескаться в танкере. Явный минус - это дороговизна.

31) Зима - чудесное время года. Ее ледяная красота очаровывает и вызывает восхищение.

32)Любителей купания зимой в ледяной воде называют моржами.

33)В ледяной

34)Ледяной

35)В последний день масленицы женщины, празднуя окончание прядения, катались с ледяной горы на донцах прялок, при этом считалось, что чем дальше они проедут, тем длиннее уродится лён.

36)Ледяной покров делает тяжёлой жизнь подводных обитателей.

37)Белый медведь населяет ледяные просторы и острова Полярного бассейна к югу до северных побережий Сибири и Северной Америки.

38)В какой сказке злая королева увезла мальчика в свой ледяной дворец?

39)Белого медведя часто называют неутомимым скитальцем Арктики. Чаще всего его можно увидеть неспешно бредущим среди бескрайних снежных полей или ледяных торосов. У этого громадного зверя железные мышцы. От холода его укрывает толстый слой жира и белая или чуть золотистая шкура с густой шерстью. Даже подошвы лап защищены мехом. Зверь способен вплавь в ледяной воде открытого океана покрывать расстояния в десятки километров.

40)Иглу - ледяной дом коренных жителей северной части Северной Америки.

6.ТЕСТЫ

1)ледяной ветер

2)ледяная экспедиция

3)ледяная изморозь

4)ледяная вода

В одном из приведенных ниже словосочетаний НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Найдите ошибку и исправьте её. Напишите номер словосочетания и правильное слово.

1)ледяной поход

2)ледяная сосулька

3)ледяной кристалл

4)ледяная корка

В одном из приведенных ниже словосочетаний НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Найдите ошибку и исправьте её. Напишите номер словосочетания и правильное слово.

1)ледяной дождь

2)ледяная крупа

3)ледяная крошка

4)Ледяное побоище

В одном из приведенных ниже словосочетаний НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Найдите ошибку и исправьте её. Напишите номер словосочетания и правильное слово.

1)ледовый завал

2)ледовая переправа

3)ледовый взгляд

4)ледовый материк

1)Хоккей на льду - спортивная командная игра на ледяной площадке с шайбой и клюшками.

2)Любителей купания зимой в ледяной воде называют моржами.

3)В ледяной зоне произрастают лишайники, мхи, полярные маки.

4)Ледяной ветер проносится над головой.

В одном из приведенных ниже предложений НЕВЕРНО употреблено выделенное слово. Найдите ошибку и исправьте её. Напишите номер предложения и правильное слово.

1) Снег - это осадки в виде ледяных кристаллов.

2)Пушистая ледяная изморозь покрыла ветви.

3)«Дорога жизни» - ледяная дорога через Ладогу зимой 1941-1943гг.

4)Герда сумела растопить ледяное сердце Кая.

7.ОТВЕТЫ

№ тестового задания	№ словосочетания или предложения
		ледовая

.

Лед снабжает планету огромным объемом пресной воды и сдерживает глобальный уровень воды в мировом океане от катастрофического повышения.

Кроме этого, лёд содержит полезную информацию о прошлом нашей планеты, а также рассказывает о будущем климата на Земле.

Вот самые интересные факты про лёд на Земле и за ее пределами:

Названия льда

1. У льда есть множество разных названий.

Только у морского льда есть несколько названий, не говоря уже про лед в Арктике и Антарктике. Мелкобитый лёд, внутриводный лёд, нилас, и блинчатый лёд - это лишь часть того, что можно найти в Арктике и Антарктиде.

Если вы будете проплывать около северного или южного полюса, то вам лучше знать, где айсберг, а где подошва припая (лед, скреплённый с берегом или дном), в чем разница между подторосом и торосом, и между плавучей льдиной и флобергом (плавучая гора).

Но если вам кажется, что этих слов вам более, чем достаточно, то вы удивитесь, узнав, что народ Аляски инупиаты имеют 100 различных названии льда, что логично для народа, который живет в холодных местах.

Ледяной дождь

2. Ледяной дождь происходит, когда снег проходит сквозь теплые и холодные слои атмосферы.

Ледяной дождь может быть смертельно опасным. Вот как он возникает: снег входит в теплый слой атмосферы и тает, превращаясь в капли дождя, потом проходит через холодный слой воздуха. Капли дождя не успевают замерзнуть, проходя этот холодный слой, но когда они сталкиваются с холодной поверхностью, эти капли моментально превращаются в лёд.

В результате на дорогах образуется толстый слой льда, и всё вокруг превращается в ледяной каток. Лёд также скапливается на электропроводах, что может привести к их обрыву. Лёд, скопившийся на ветках, может их обломать, что очень опасно для людей.

Сегодня существуют лаборатории, в которых учёные пытаются предсказать, где и как этот дождь может нанести удар. Одна из таких лабораторий находится в Нью-Гэмпшире, где учёные создают симуляции ледяных дождей.

Сухой лёд

3. Сухой лёд не состоит из воды.

На самом деле это замороженный диоксид углерода, который может изменять своё состояние от твердого до газообразного при комнатной температуре и атмосферном давлении, минуя жидкую фазу. Сухой лёд довольно полезен для поддержания холода в некоторых товарах, так как он замерзает при температуре - 78,5 градусов по Цельсию.

Изобретение холодильника

4. Лёд помог людям изобрести холодильник.

Тысячи лет назад люди уже использовали лёд для сохранения свежести продуктов. В 1800-х годах люди вырезали кубы льда из замерзших озер, привозили их и хранили в специальных изолированных помещения и погребах. К концу 19-го века люди использовали бытовые ящики со льдом для продуктов, которые позже превратились в холодильники.

Лёд не только упростил жизнь отдельным домам, но и сыграл ключевую роль в массовом производстве и распространении мяса и других скоропортящихся продуктов. Это всё в итоге привело к урбанизации и развитию множества других сфер промышленности.

К концу века загрязнение окружающей среды и горы мусора, выброшенные в сточные воды, привели к загрязнению множества естественных запасов льда. Эта проблема привела к разработке современного электрического холодильника. Самый первый коммерчески успешный холодильник был выпущен в 1927 году в США.

Ледяной покров Гренландии

5. Ледяной покров Гренландии содержит 10% мирового ледникового льда на планете, и он быстро тает.

Данный ледяной покров представляет собой вторую в мире ледяную массу после Антарктического ледяного покрова, и содержит достаточно воды, чтобы поднять уровень мирового океана минимум на 6 метров. Если же на Земле растает каждый ледник и ледниковый покров, то уровень воды повысится более, чем на 80 метров.

Согласно исследованию, опубликованному в 2016 году в журнале Nature Climate Change, каждую секунду ледяной покров Гренландии теряет 8 000 тонн. Ученные уже несколько лет исследуют этот ледяной покров, чтобы лучше понять, как он реагирует на изменение климата на Земле.

Айсберги и ледники

6. Айсберги и ледники бывают не только белыми.

Белый свет состоит из множества цветов, и каждый имеет свою длину волны. По мере того, как снег накапливается на айсберге, пузырьки воздуха в снегу сжимаются, и в лёд проникает света больше, чем отражается от пузырьков и маленьких кристаллов льда.

Именно здесь весь фокус: цвета с более длинными волнами, такие как красный и жёлтый, поглощаются льдом, в то время как цвета с более короткой длиной волны, такие как синий и зелёный, отражают свет. Поэтому айсберги и ледники имеют синевато-зеленоватый оттенок.

Ледниковые периоды на Земле

7. На Земле было множество ледниковых периодов.

Часто когда мы слышим о ледниковом периоде, мы представляем себе только один такой период. На самом деле, еще до нас на планете было несколько ледниковых периодов, и все они были очень суровыми. Учёные предполагают, что в какие-то периоды времени наша планета была полностью заморожена, и учёные называют эту гипотезу "Земля-снежок".

Существуют предположения, что некоторые ледниковые периоды являлись результатом эволюции новых форм жизни - растений, а также и одноклеточных и многоклеточных организмов – которые способствовали изменению концентрации кислорода и углекислого газа в атмосфере настолько, что это привело к изменению парникового эффекта.

Земля продолжит проходить циклы теплых и холодных периодов. Однако на данном этапе, учёные предсказывают, что в последующие 100 лет, темпы потепления будут как минимум в 20 раз превышать темпы предыдущих периодов потепления.

Пресная вода на Земле

8. Более 2/3 запасов пресной воды на Земле хранится в ледниках.

Тающие ледники приведут не только к повышению уровня мирового океана, но и приведут к существенному снижению уровня запасов пресной воды и её качества. Кроме этого таяние ледников приведет к проблеме энергоснабжения, так как многие гидроэлектростанции не смогут работать должным образом - из-за таяния многие реки поменяют свои русла. В некоторых регионах, таких как Южная Америка и Гималаи эти проблемы уже ощущаются.

Планеты льда

9. Лёд есть не только на Земле.

Вода состоит из водорода и кислорода, а этих элементов достаточно в нашей Солнечной системе. В зависимости от их близости к Солнцу разные планеты в нашей Солнечной системе имеют разные объемы воды. Например, Юпитер и Сатурн находятся далеко от Солнца, и на их спутниках намного больше воды, чем на Земле, Марсе и Меркурии, где из-за высоких температур, водороду и кислороду сложнее создавать молекулы воды.

Европа - спутник Юпитера

У дальних планет есть несколько замороженных спутников, один из которых называется Европа – 6-й спутник Юпитера. Этот спутник покрыт несколькими слоями льда, общая толщина которых составляет несколько километров. На поверхности Европы были обнаружены трещины и волнистости, которые, вероятно, были образованы волнами подводного океана.

Энцелад - Спутник Сатурна

Большие запасы воды на спутнике Европа позволили учёным предположить, что на нём может быть жизнь.

Ледяные вулканы (криовулканы)

10. Есть такая вещь, как ледяной вулкан (криовулкан)

Энцелад, один из спутников Сатурна, может похвастаться одной очень интересной особенностью. Территория его северного полюса содержит криовулканы – экзотический тип гейзеров, который извергают лёд вместо лавы.

Это происходит, когда лёд, находящий глубоко под поверхностью нагревается и превращается в пар, после чего он извергается в холодную атмосферу спутника в виде частиц льда.

Жизнь на Марсе

11. Лёд на Марсе может помочь узнать о жизни на Красной планете.

Согласно информации со спутников, на Марсе есть лёд (как сухой, так и в виде замороженной воды). Этот лёд находится в полярных шапках Красной планеты и в областях вечной мерзлоты.

Запасы льда на Марсе могут дать ответ на вопрос, которой уже много лет обсуждают - может ли на Марсе поддерживаться жизнь.

В будущих миссиях на Марс учёные постараются узнать, могут ли запасы воды, которая возможно появляется из подземных ледников, содержать жизнь.

Замороженная мумия человека

12. Наиболее сохранившиеся мумии были заморожены.

Ла Донцелла

От Анд до Альп, замороженные останки людей позволяют ученым всё больше узнавать о том, как люди жили сотни и тысячи лет назад. Одни из наиболее сохранившихся останков принадлежат 15-летнему подростку из племени инков, которого назвали Ла Донцелла (La Doncella) или Дева.

Предположительно девушку принесли в жертву около 500 лет назад, на вершине вулкана Льюльяйльяко, что находится в Аргентине. Девушку нашли вместе с другими детьми. Предполагается, что она умерла от переохлаждения.

Эци

Еще одна замороженная мумия - Эци - принадлежит эпохе халколита. Эту ледяную мумию человека нашли в 1991 году в Эцтальских Альпах около границы Австрии с Италией. Предположительно мумии - 5 300 лет.

модификаций льда. Фазовая диаграмма на рисунке справа показывает, при каких температурах и давлениях существуют некоторые из этих модификаций (более полное описание ).

Ажурная кристаллическая структура такого льда приводит к тому, что его плотность , равная 916,7 кг/м³ при 0 °C, меньше плотности воды (999,8 кг/м³) при той же температуре. Поэтому вода, превращаясь в лёд, увеличивает свой объём примерно на 9 % . Лёд, будучи легче жидкой воды, образуется на поверхности водоёмов, что препятствует дальнейшему замерзанию воды.

Высокая удельная теплота плавления льда, равная 330 кДж /кг, (для сравнения - удельная теплотa плавления железа равна 270 кДж/кг), служит важным фактором в обороте тепла на Земле. Так, чтобы растопить 1 кг льда или снега, нужно столько же тепла, сколько требуется, чтобы нагреть литр воды на 80 °C.

Лёд встречается в природе в виде собственно льда (материкового, плавающего, подземного), а также в виде снега , инея , изморози . Под действием собственного веса лёд приобретает пластические свойства и текучесть.

Природный лёд обычно значительно чище, чем вода, так как при кристаллизации воды в первую очередь в решётку встают молекулы воды (см. зонная плавка). Лёд может содержать механические примеси - твёрдые частицы, капельки концентрированных растворов , пузырьки газа . Наличием кристалликов соли и капелек рассола объясняется солоноватость морского льда.

На Земле

Общие запасы льда на Земле около 30 млн км³. Основные запасы льда на Земле сосредоточены в полярных шапках (главным образом, в Антарктиде , где толщина слоя льда достигает 4 км).

В океане

Вода в мировом океане солёная и это препятствует образованию льда, поэтому лёд образуется только в полярных и субполярных широтах, где зима долгая и очень холодная. Замерзают некоторые неглубокие моря, расположенные в умеренном поясе. Различают однолетние и многолетние льды. Морской лёд может быть неподвижным, если связан с сушей, или плавучим, то есть дрейфующим. В океане встречаются льды, отколовшиеся от

Около −1,8 °C.

Оценка количества (густоты) морского льда даётся в баллах - от 0 (чистая вода) до 10 (сплошной лёд).

Свойства

Важнейшие свойства морского льда - пористость и солёность, определяющие его плотность (от 0,85 до 0,94 г/см³). Из-за малой плотности льда льдины возвышаются над поверхностью воды на 1 / 7 - 1 / 10 их толщины. Таяние морского льда начинается при температуре выше −2,3 °C. По сравнению с пресноводным он труднее поддаётся раздроблению на части и более эластичен .

Солёность

Плотность

Морской лёд является сложным физическим телом, состоящим из кристаллов пресного льда, рассола, пузырьков воздуха и различных примесей. Соотношение составляющих зависит от условий льдообразования и последующих ледовых процессов и влияет на среднюю плотность льда. Так, наличие пузырьков воздуха (пористость ) значительно уменьшает плотность льда. Солёность льда оказывает на плотность меньшее воздействие, чем пористость. При солёности льда 2 промилле и нулевой пористости плотность льда составляет 922 килограмма на кубический метр , а при пористости 6 процентов понижается до 867. В то же время при нулевой пористости увеличение солёности с 2 до 6 промилле приводит к увеличению плотности льда только с 922 до 928 килограммов на кубический метр .

Теплофизические свойства

Оттенки цвета морского льда в больших массивах варьируют от белого до коричневого.

Белый лёд образуется из снега и имеет много пузырьков воздуха или ячеек с рассолом.

Молодой морской лёд зернистой структуры со значительным количеством воздуха и рассола часто имеет зелёный цвет.

Многолетние торосистые льды, из которых выдавлены примеси, и молодые льды, которые замерзали в спокойных условиях, часто имеют голубой или синий цвет. Голубым также бывает глетчерный лёд и айсберги . В голубом льду чётко видна игольчатая структура кристаллов .

Коричневый или желтоватый лёд имеет речной или прибрежный генезис, в нём имеются примеси глины или гуминовых кислот .

Начальные виды льда (ледяное сало, шуга) имеют тёмно-серый цвет, иногда со стальным оттенком. С увеличением толщины льда его цвет становится светлее, постепенно переходя в белый. При таянии тонкие льдинки снова становятся серыми.

В случае, если лёд содержит большое количество минеральных или органических примесей (планктон , эоловые взвеси, бактерии), его цвет может меняться на красный, розовый, жёлтый , вплоть до чёрного .

В связи со свойством льда задерживать длинноволновую радиацию, он способен создавать парниковый эффект, что приводит к нагреванию находящейся под ним воды.

Механические свойства

Под механическими свойствами льда понимают его способность противостоять деформациям .

Типичные виды деформации льда: растяжение, сжатие , сдвиг , изгиб . Выделяют три стадии деформации льда: упругая , упруго-пластическая , стадия разрушения. Учёт механических свойств льда важен при определении оптимального курса ледоколов , а также при размещении на льдинах грузов, полярных станций , при расчёте прочности корпуса судна .

Условия образования

При образовании морского льда между целиком пресными кристаллами льда оказываются мелкие капли солёной воды, которые постепенно стекают вниз. Температура замерзания и температура наибольшей плотности морской воды зависит от её солёности. Морская вода, солёность которой ниже 24,695 промилле (так называемая солоноватая вода), при охлаждении сначала достигает наибольшей плотности , как и пресная вода , а при дальнейшем охлаждении и отсутствии перемешивания быстро достигает температуры замерзания. Если солёность воды выше 24,695 промилле (солёная вода), она охлаждается до температуры замерзания при постоянном увеличении плотности с непрерывным перемешиванием (обменом между верхними холодными и нижними более тёплыми слоями воды), что не создаёт условий для быстрого выхолаживания и замерзания воды, то есть при одинаковых погодных условиях солёная океаническая вода замерзает позже солоноватой.

Классификации

Морской лёд по своему местоположению и подвижности разделяется на три типа:

• плавучие (дрейфующие) льды,

По стадиям развития льда выделяют несколько так называемых начальных видов льда (в порядке времени образования):

• внутриводный (в том числе донный или якорный), образующийся на некоторой глубине и находящихся в воде предметах в условиях турбулентного перемешивания воды.

Дальнейшие по времени образования виды льда - ниласовые льды :

• нилас, образующийся при спокойной поверхности моря из сала и снежуры (тёмный нилас до 5 см толщиной, светлый нилас до 10 см толщиной) - тонкая эластичная корка льда, легко прогибающаяся на воде или зыби и образующая при сжатии зубчатые наслоения;
• склянки, образующиеся в распреснённой воде при спокойном море (в основном, в заливах , около устьев рек) - хрупкая блестящая корка льда, которая легко ломается под действием волны и ветра;
• блинчатый лёд, образующийся при слабом волнении из ледяного сала, снежуры или шуги или вследствие разлома в результате волнения склянки, ниласа или так называемого молодого льда. Представляет собой пластины льда округлой формы от 30 см до 3 м в диаметре и толщиной 10-15 см с приподнятыми краями из-за обтирания и ударов льдин .

Дальнейшей стадией развития льдообразования являются молодые льды , которые подразделяются на серый (толщина 10-15 см) и серо-белый (толщиной 15-30 см) лёд.

Морской лёд, развивающийся из молодого льда и имеющий возраст не более одного зимнего периода, называется однолетним льдом . Этот однолетний лёд может быть:

• тонким однолетним льдом - белый лёд толщиной 30-70 см,
• средней толщины - 70-120 см,
• толстым однолетним льдом - толщиной более 120 см.

Если морской лёд подвергался таянию хотя бы в течение одного года, он относится к старым льдам . Старые льды подразделяются на:

• остаточный однолетний - не растаявший летом лёд, находящийся вновь в стадии замерзания,
• двухлетний - просуществовавший более одного года (толщина достигает 2 м),
• многолетний - старый лёд толщиной 3 м и более, переживший таяние не менее двух лет. Поверхность такого льда покрыта многочисленными неровностями, буграми, образовавшимися в результате неоднократного таяния. Нижняя поверхность многолетних льдов также отличается большой неровностью и разнообразием формы.

Толщина многолетних льдов в