Что такое лёд и в чем его уникальность?

Наша планета имеет четыре основные оболочки — атмосферу, или воздушную оболочку; литосферу, или толщу плотных и рыхлых пород на поверхности Земли; гидросферу, или водную толщу; биосферу, или сферу живых организмов. Живые организмы могут жить среди льдов, но льда в биосфере, то есть в живых организмах не бывает, так как кристаллы разрушают ткани. Некоторые ученые выделяют еще одну оболочку Земли — криосферу.

Слово «криос» в переводе с греческого означает «холод», «лед». У льда очень простой химический состав — такой же, как у обыкновенной воды. Это самый низкотемпературный и самый легкий из минералов, образующих горные породы.

Интересно, что, в отличие от всех других веществ, вода при замерзании расширяется. По этой причине зимой лопаются батареи водяного отопления, если температура в квартирах снижается до минусовых отметок. Благодаря своей низкой плотности лед (при нуле градусов он на 10% легче воды) может плавать на поверхности водоемов.

В природе, обнаружен в естественном состоянии только один вид льда, названный «лед 1». Он образует разнообразные кристаллы — шестигранники, пластинчатые, игольчатые звездчатые, шестилучевые и другие необычные формы. Все остальные виды (разновидности) льда существуют только при очень больших давлениях и очень низких температурах и поэтому в природной, естественной обстановке не встречаются. Еще одна уникальная черта льда — это сложный и многообразный процесс его образования в природе.

Лед может образовываться непосредственно из воды или при смерзании и уплотнении снежинок.

В суровых условиях Крайнего Севера и Антарктиды, а также на высоких горных хребтах снег не успевает таять за короткое лето. Каждый год слои свежевыпавшего, пушистого снега ложатся один на другой. Небольшое количество талой воды, впитываясь в снег, замерзает, образуя фирн, то есть промежуточную стадию между снегом и льдом. Под тяжестью все новых и новых слоев фирн постепенно уплотняется и спрессовывается в монолит.

Цвет льда зависит от возраста и может быть использован для оценки его прочности. Океанический лед в первый год своей жизни белый, потому что он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет прочность, и под тяжестью ложащихся сверху новых слоев пузырьки воздуха сжимаются или исчезают совсем. Лед приобретает голубовато-зеленый оттенок. Голубой лед старше, а значит прочнее белого «пенистого», насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для научных станций надежные голубые и зеленые льдины.

При длительных нагрузках и под действием собственной тяжести, когда льда толщина достигает 25-30 метров, он становится пластичным и приобретает свойство перетекать с одного места на другое.

Ледники рождаются в высокогорных районах, где снега выпадает больше, чем он может стаивать и испаряться. Они напоминают бутерброд из толстых слоев плотного снега и тонких прослоек пыли и щебня, которые наносит ветер в летнее время.

Под действием силы тяжести ледник начинает медленно скользить из области питания вниз в соответствии с уклоном местности. В нижней ее части устанавливается равновесие между скоростью движения льда и скоростью таяния. Из-под нижнего края ледника, который называется языком, стекают талые воды.

Если лед не достаточно пластичен и не может плавно преодолеть встретившуюся преграду, он трескается. Иногда такие трещины очень глубоки. 12 тысяч лет назад во время последнего оледенения в такие трещины нередко попадали мамонты, бродившие по обширным просторам нынешней Сибири.

Ледник течет, словно вода в русле реки: в середине массы льда перемещаются быстрее, чем по краям. Скорость движения зависит от уклона дна долины, по которой происходит сползание.

На вершинах Альп лед движется по 150-200 метров в год, а ледник Федченко на Памире преодолевает свыше 200 метров в год.

Самый быстродвижущийся ледник — Кварайак в Гренландии, скорость которого достигает 20-24 метра в день.