Ледяной лед. Ледяной

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

Соотношения между кристаллами льда при различных условиях образования: 1 - призматический кристалл льда (образование происходит на большой высоте при сильных морозах), 2 - таблитчатый лёд (образуется при сильных морозах), З - чашеподобный лёд (образуется во влажных пещерах), 4 - обычная снежинка. По Е.К.Лазаренко, 1971

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).

Формы нахождения

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 .

Образование и месторождения

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 т.наз. 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.

Практическое значение

Лёд применяется главным образом в холодильном деле, а также для различных целей в медицине, быту и технике.

Лёд (англ. ICE) - H 2 O

КЛАССИФИКАЦИЯ

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

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала	бесцветный переходящий в белый, бледно-синий переходящий в зеленоватый синий в толстых слоях
Цвет черты	белый
Прозрачность	прозрачный, полупрозрачный
Блеск	стеклянный
Твердость (шкала Мооса)	1.5
Излом	раковистый
Прочность	хрупкий
Плотность (измеренная)	0.9167 g/cm3
Радиоактивность (GRapi)	0
Магнитность	Diamagnetic

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип	одноосный
Показатели преломления	nα = 1.320 nβ = 1.330
Максимальное двулучепреломление	δ = 1.320
Оптический рельеф	умеренный

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

Толковый словарь Ушакова

ЛЕДЯНОЙ, ледяная, ледяное, и (устар.) ЛЕДЯНЫЙ, ледяная, ледяное. 1. прил. к лед. Ледяная кора. Ледяная глыба. Ледяной убор. || Покрытый льдом, сделанный, состоящий изо льда. Ледяная гора (сделанная для катанья или то же, что айсберг). Ледяные… … Толковый словарь Ушакова

См … Словарь синонимов

ледяной - ЛЕДЯНОЙ, ледовый, разг. льдистый … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

ледяной - Состоящий изо льда, сложенный льдом (например, ледяной покров), или имеющий отношение ко льду (ледовый режим). Syn.: ледовый … Словарь по географии

ледяной - ледниковый гляциальный — Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы ледниковыйгляциальный EN glacial … Справочник технического переводчика

Прил., употр. часто 1. Ледяным называют что либо состоящее из льда, образованное льдом. Ледяная глыба. | Ледяной покров. | Когда они вышли на крыльцо, снег, румяный от восхода, казался тёплым, а дом оброс длинными ледяными сосульками. 2. Ледяным… … Толковый словарь Дмитриева

Прил. 1. = льдяной, = ледяный соотн. с сущ. лёд, связанный с ним 2. = льдяной, = ледяный Свойственный льду, характерный для него. 3. перен.; = льдяной, = ледяный Безразличный, безучастный, равнодушный. 4. перен.; = льдяной, = ледяный Враждебно… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Ледяной, ледяная, ледяное, ледяные, ледяного, ледяной, ледяного, ледяных, ледяному, ледяной, ледяному, ледяным, ледяной, ледяную, ледяное, ледяные, ледяного, ледяную, ледяное, ледяных, ледяным, ледяной, ледяною, ледяным, ледяными, ледяном,… … Формы слов

Горячий тёплый … Словарь антонимов

Книги

Ледяной ад , Луи Буссенар. Вашему вниманию предлагается книга Л. Буссенара "Ледяной ад"…
Ледяной , Кэтрин Ласки. Серебристый волк по имени Фаолан всегда чувствовал себя чужим. Обреченный на смерть, будучи еще щенком, он выжил, но так и не нашел себе места в стае. Сородичи избегают его из-за…