Ледостав
Ледостав – это явление природы, характерное для большинства рек и озер России, Азовского, Аральского и Каспийского морей, а также некоторых водоемов стран Балтии, Украины, Белоруссии, Молдовы, Средней Азии, Закавказья. На вопрос о том, что такое ледостав, можно ответить, что это неподвижный слой льда, образующийся на водоемах в осенне-зимний период.
Что такое ледостав
Поздней осенью можно наблюдать, как вода в водоемах становится темной, почти черной. При этом она имеет плотную и вязкую консистенцию. Это говорит о начале замерзания водоема. После этого наступает ледостав. Данным термином принято называть не только сам слой льда, покрывающий реки, но и процесс образование ледяного покрова, а также временной отрезок, в течение которого он не тает.
Характеристики явления, такие как период, толщина льда и скорость его установления, зависят от нескольких факторов:
- от ландшафта и рельефа местности;
- от особенностей речного русла и дна;
- от погоды – атмосферной температуры, ветра и его интенсивности, а также наличия туманов;
- от размера и течения реки – чем меньше водоем, тем быстрее произойдет замерзание.
Кроме того, длительность данного природного явления определяется толщиной и структурой слоя льда, а также продолжительностью холодного периода.
У горных водоемов с бурным течением сплошной ледяной покров не устанавливается. На равнинных реках также могут быть не замерзшие участки. Они называются полыньями:
Такие участки возникают в местах, где наиболее бурное течение или вода теплее, чем во всем водоеме.
Процесс образования льда
С наступлением холодной погоды, когда температура опускается ниже 0°С, начинается процесс образования ледяного слоя. Равномерность замерзания воды зависит от некоторых факторов:
- На озерах, прудах, где нет течения, процесс происходит равномерно.
- В безветренную и морозную погоду замерзание водоема происходит равномерно. Сначала поверхность воды как бы загустевает, затем происходит постепенное промерзание.
- Если морозы сопровождаются ветром, замерзание начинается от берегов. Сначала образуются тонкие корки ледяного слоя. Их называют «забереги» – лед цепляется за берега, сигнализируя о начале ледостава. Далее появляются участки с тонким слоем плоских льдинок по всему руслу реки. Когда идет снег и хлопья попадают в холодную воду, они уже не тают. Движение льдинок совместно с водой и снегом приводят к образованию кашеобразного слоя. Этот процесс называется шуга – снежные хлопья, перемешанные с водой. Они плавают уже не только на поверхности, но и образуются в толще воды. Постепенно шуга превращается в ледяные участки, которые смерзаются и покрывают водоем полностью.
Окончательно период ледостава наступает, когда от берегов русло реки постепенно покрывается льдом и соединяется с заберегами. Быстрее вода замерзает у истоков, где не такое быстрое течение, а устье реки сковывается ледяным слоем в последнюю очередь.
Когда бывает ледостав
Процесс не имеет определенных временных границ. В каком месяце он наступит, зависит от того, какие особенности имеет водоем, а также от погодных условий, в том числе от количества выпавшего снега.
Ледостав характерен практически для всех водоемов России и его продолжительность увеличивается по направлению с юга на север.
В северной части страны ранний ледостав. Лед встает с конца октября и полностью покрывает водоемы к началу ноября. На южных просторах он начинается с середины ноября. В это время температура воздуха там устанавливается ниже -5°С.
Раньше всех покрываются льдом реки Таймыра. Ледостав здесь бывает уже в сентябре. Дальше процесс продвигается на юг и длится около трех месяцев. Окончательно процесс заканчивается к концу декабря.
Зоны ледостава
Длительность ледостава зависит от климата и длится от 1 до 8 месяцев. В зависимости от этого его можно разделить на зоны. Условно выделяют четыре зональности:
- Архангельская и Мурманская области, Тюмень, республика Коми, Таймыр, Якутия, Камчатка, Амурская область, Магаданская область – здесь ледостав длится особенно долго. Сплошной ледяной покров сковывает водоемы в октябре и держится до мая.
- Курская, Брянская, Астраханская области, Северная Осетия, южные области Приморского края, Ставропольский край – в этих местах устойчивый процесс наблюдается на реках с декабря по март.
- Страны Балтии, Украина, Белоруссия, Азовское, Аральское и Каспийское моря – здесь продолжительность имеет краткосрочный характер. При этом лед на реках неустойчив.
- Молдова, Средняя Азия, Закавказье – процесс ледостава здесь отсутствует или имеет нерегулярный характер. Льдом могут покрываться лишь небольшие участки рек и на непродолжительное время.
Даже имея знания о временных промежутках ледостава в конкретной его зоне точно спрогнозировать сроки замерзания рек не представляется возможным. Это связано с тем, что в каждой зоне могут наблюдаться отклонения от средних показателей. Сроки могут смещаться на время от одного месяца до трех в зависимости от погодных условий.
Осенний ледостав может сопровождаться ледоходом – движением льда, вызванным порывами ветра и течением. В результате могут образовываться заторы. Происходит это чаще всего на водоемах небольших размеров, имеющих слабое течение. Процесс может быть вызван потеплением. Под действием течения еще не до конца сформировавшийся лед начинает ломаться и скапливаться. С наступлением мороза льдины смерзаются и образуют торосы. Их длина может достигать трех метров.
В некоторых регионах автомобильное движение через реки возможно только в период ледостава.
Большинство рек в России начинают вскрываться ото льда в марте и полностью этот процесс заканчивается лишь в мае.
Источник
Замерзание
Все водные объекты по характеру ледового режима делятся на три большие группы: замерзающие, с неустойчивым ледоставом, незамерзающие. Водные объекты в условиях субантарктического и умеренного климата, как правило, зимой замерзают. На таких объектах выделяют три характерных периода:
- замерзания, или осенних ледовых явлений;
- ледостава;
- вскрытия, или весенних ледовых явлений.
Водные объекты в условиях субтропиков замерзают очень редко, а в условиях тропического субэкваториального и экваториального климата – вообще не замерзают.
Водные объекты замерзают при понижении температуры воды до так называемой температуры замерзания (или ледообразования). Для пресных вод она равна 0ºС. Для солоноватых и солёных вод Солоноватая вода имеет солёность от 1 до 25‰, солёная – от 25 до 50‰; воду с солёностью более 50‰ называют гиперсолёной или рассолом. Солёность – это содержание в воде растворенных минеральных веществ. Солёность выражают в г/кг, или ‰. – она ниже 0ºС. С увеличением солёности воды на 1‰ температура замерзания снижается на 0,054ºС.
Замерзание – это первый период ледовых явлений на водных объектах. Этот период включает: появление первичных ледяных образований, возникновение заберегов, осенний ледоход, сопровождающийся иногда заторами и зажорами. Заканчивается замерзание водного объекта (период осенних ледовых явлений) с образованием ледяного покрова (ледостава).
Переход среднесуточной температуры воздуха осенью через 0°С служит своеобразным «сигналом» приближающихся ледовых явлений на пресноводном водотоке или водоёме. Через некоторое время и температура воды снижается до 0°С, и начинаются ледовые явления.
Рассмотрим процесс замерзания на примере реки (см. Гидрологический режим). Начальная фаза осенних ледовых явлений на реке – сало, т.е. куски ледяной плёнки, состоящей из кристалликов льда в виде тонких игл. Сало обычно плывёт по реке в течение 3–8 дней. Почти одновременно у берегов, где скорости течения меньше, образуются забереги – узкие полоски неподвижного тонкого льда. По мере охлаждения всей толщи воды в ней начинает образовываться внутриводный лёд – непрозрачная губчатая ледяная масса, состоящая из хаотически сросшихся кристалликов льда. Непременным условием образования внутриводного льда является переохлаждение речной воды и наличие в воде ядер кристаллизации (кристалликов льда, взвешенных минеральных частиц и т.д.). Внутриводный лёд, образующийся на неровностях речного дна, называют донным льдом.
Скопления внутриводного льда в виде комьев на поверхности или в толще потока образуют шугу. Движение шуги по поверхности или в водной толще реки называется шугоходом. К шуге на поверхности реки иногда добавляется битый лёд, отрывающийся от заберегов, и снежура – скопления только что выпавшего на воду снега.
По мере дальнейшего охлаждения воды начинается образование льда непосредственно на водной поверхности реки вдали от берегов. В процессе образования льдин участвуют скопления сала, шуги и снежуры. Начинается осенний ледоход. Он продолжается до установления на реке ледостава.
В одних и тех же климатических условиях замерзание водохранилищ и пресноводных озёр обычно начинается раньше, чем на реках и ручьях. Объясняется это тем, что на водотоках процесс замерзания и ледообразования сдерживается под влиянием движущейся воды.
Источник
Замерзание
Замерзание — это временной промежуток нахождения водного объекта в ледовом режиме. Все водоемы по данному критерию делятся на три группы: замерзающие, незамерзающие и водоемы с неустойчивым ледоставом. Как правило, в субантарктическом и умеренном климате все водоемы относятся к замерзающей группе.
При этом процесс замерзания имеет три периода:
Первые два периода также называют осенним и весенним ледовыми явлениями. Водоемы субтропической зоны замерзают в аномальных погодных условиях, реки и озера тропического и экваториального климата не замерзают никогда.
Замерзание происходит при понижении температуры до 0ºС. Данный параметр актуален для пресной воды. С повышением солености на 1% процент, он снижается на 0,054ºС.
Процесс замерзания начинается с осенних ледовых явлений, когда на поверхности водоемов возникают первые ледяные образования, осенний ледоход, появление заберегов и т.п. Замерзание оканчивается в период ледостава, когда поверхность водоема приобретает плотный ледяной покров. Как только средняя дневная температура осенью пересекает 0°С, начинается процесс замерзания, который вначале сводится к снижению температуры верхнего слоя воды до температуры замерзания.
Процесс замерзания на реке начинается с образования сало – небольших кусков ледяной пленки, которые выглядят как кристаллизованные тонкие иглы, плавающие на поверхности воды. Сало плавает в реке от 3 до 8 дней, после чего начинают образовываться забереги. Данные образования характеризуются статичным расположением ледяных фрагментов и появляются в местах со слабым течением.
Далее с охлаждением более глубоких слоев воды образовывается внутриводный лед. Он представляет собой прозрачную ледяную пленку, которая все еще покрывается жидкой водой. Постепенно скопления внутреннего льда начинают движение по течению реки, образуя шугу. К ней нередко добавляются более объемные куски льда из заберегов.
Когда температура воды опустится еще ниже, шуга начинает вставать, образуя большие площади ледяного покрова. С каждым днем площадь и толщина льда увеличиваются, отходя все дальше от берегов. В этот период происходит осенний ледоход, который полностью прекращается в период ледостава.
При одинаковых температурных и климатических условиях, замерзание прудов и озер происходит раньше, чем замерзание рек. Это объясняется отсутствием сильных течений мешающих ледоставу.
Источник
Почему даже в лютый мороз водоемы не промерзают полностью
Все дело в вертикальном перемешивании воды.
Практически каждый из нас задавался вопросам, почему даже в условиях суровых зим водоемы никогда не промерзают полностью. Оказывается, воду зимой в реках и озерах «согревает», как ни странно, лед, сообщил телеканал «360». Он не пропускает холод и держит температуру в проруби в районе +4 градусов.
Именно такие температурные показатели воды важны для обитателей озер, рек и прудов. Рыбы «зимуют» на дне, где теплее. Кроме того, при +4 вода приобретает свою наибольшую плотность. Чем она холоднее, тем легче.
Осенью и в предзимье, когда температура воды выше +4 градусов, более холодная вода опускается вниз, а теплая поднимается наверх. Идет так называемое вертикальное перемешивание. Как только температура воздуха и воды начинает понижаться, перемешивание замедляется. Верхний слой становится холоднее, и на поверхности начинает появляться защитная ледяная корка, которая не пускает холодный воздух вниз.
По той же причине не замерзают океаны и моря. Дело еще и в соли, а также в их огромной площади и течениях. Исключение составляет Северный Ледовитый океан. Он оправдывает свое название и замерзает почти полностью. В некоторых местах толщина его льда доходит до пятидесяти метров. Ходят по нему только ледоколы.
Чтобы море полностью замерзло, нужны экстремальные условия — морозы около -30 градусов, которые бы стояли несколько месяцев. Последний раз такую картину наблюдали одесситы в 2012 году. Впервые за 30 лет черноморский курорт превратился в черноморский ледник.
Толщина льда водоемов в московском регионе сейчас составляет около 30 сантиметров. Как сообщает региональное МЧС, сплошной ледовый покров сохраняется на большинстве из них. Но все же осторожность не повредит, ведь лед — субстанция коварная.
Между тем, по мнению многих ученых, человечеству стоит ждать не глобального потепления, а ледникового периода. Метеорологи говорят о потеплении в связи с вмешательство человека в окружающую среду. Однако климатологи связывают изменения температуры с активностью Солнца. Читать далее>>
Источник
Замерзшие водоемы
В зимнее время многие водоемы (реки, пруды, озера) покрываются льдом, И это привлекает подростков: появляется возможность покататься на коньках, поиграть в хоккей, заняться подледной рыбалкой, да и просто ради спортивного интереса перейти на другой берег водоема. Вот тут-то и подстерегают смельчаков опасности. Это связано прежде всего с риском провалиться под лед и оказаться в студеной воде.
Как вести себя, если возникла необходимость пересечь замерзший водоем?
Во-первых, не делать этого без острой необходимости или в одиночку. Во-вторых, знайте, что толщина льда дня безопасного передвижения человека должна быть не менее 5 см. В-третьих, если уж решили переходить, то примите меры предосторожности. Начните с визуальной разведки маршрута.
Опасность для путника представляют в первую очередь полыньи, но они обычно заметны — надо быть очень внимательным. По-настоящему опасен прибрежный лед. Одним из признаков прочности льда является его цвет. Во время дождей, оттепели он становится белым (матовым), а иногда и желтоватым — такой лед непрочен и опасен. Темные пятна льда со слабым снежным покровом указывают на наличие в этом месте промоины или полыньи. Наиболее прочным бывает лед с синеватым или зеленоватым оттенком. Крепче он обычно на чистом и глубоком месте, слабее — около зарослей. Нужно избегать порожистых и устьевых участков речек — здесь тонкий лед может быть в течение всей зимы.
Идти по льду лучше всего с шестом (лыжной палкой), непрерывно простукивая им лед по обе стороны и как можно дальше впереди себя (двумя-тремя ударами в одно и то же место). Ни в коем случае нельзя проверять прочность ледяного покрова ударами ноги — при этом можно провалиться в воду. Двигаться следует не торопясь, стараясь не отрывать ног ото льда, скользящим шагом и соблюдая интервал между идущими 3-5 м.
Вдруг лед не выдержал, и вы провалились! Не пугайтесь. Помните о первом правиле психологической защиты — нет безвыходных ситуаций. Не предпринимайте отчаянных, необдуманных действий, не тратьте напрасно силы. Провалившись, человек, как правило, не окунается с головой — сухая одежда придает достаточную плавучесть и позволяет какое-то время находиться на плаву. Знайте, что человек в зимней одежде способен находиться в ледяной воде, упираясь в кромку льда локтями и предплечьями, до 30-40 мин. Используйте это время и попробуйте выбраться. Как это сделать? Прежде всего попытайтесь занять в воде горизонтальное положение и найти на льду какую-нибудь опору, за которую можно было бы зацепиться и подтянуться. Такой опорой может быть острый конец шеста (лыжной палки), нож, примерзший кусок льда, трещина во льду и т. д. Опираясь грудью на кромку льда и держась за опору, осторожно пытайтесь выползти на прочный лед. Если первая попытка не удалась — лед обломился, а намокшая одежда начинает тянуть вниз, спокойно попытайтесь снять обувь и, работая ногами, занять горизонтальное положение, затем вновь попытайтесь вытянуть себя на лед.
Выбравшись на лед, отползите от полыньи на прочный лед и только тогда встаньте и короткими частыми шагами передвигайтесь к берегу.
Если вы не один (считайте, что вам повезло!), то ваш попутчик должен лечь на лед с раскинутыми в сторону руками и ногами, и ползком продвигаться к вам на расстояние, позволяющее подать палку, шест, лыжу или бросить конец шарфа, ремень, веревку и т. п. Затем ему следует отползти назад и постепенно вытаскивать вас на крепкий лед.
В заключение еще один совет — не рискуйте без острой необходимости. Ну, а если все-таки она возникла или вам просто захотелось прогуляться по тонкому льду, вспомните о наших предостережениях.
Источник