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.
Днем воздух так же прозрачен, как и ночью, однако звезды не видны. Все дело в том, что в дневное время атмосфера рассеивает солнечный свет. Попробуйте вечером из хорошо освещенной комнаты посмотреть на улицу. Сквозь оконное стекло яркие фонари, расположенные снаружи, видны достаточно хорошо, а слабо освещенные предметы разглядеть почти невозможно. Но стоит только выключить свет…
Река тихо и плавно течет по равнине, а на крутых обрывах ускоряет свое движение. Поток глубоко врезается в почву и образует узкие ущелья с крутыми и высокими стенами. Особенно быстро размывает вода берега, состоящие из рыхлых пород. Если же путь реке преграждают горы, она или огибает их, или пробивает, создавая глубокие ущелья и каньоны. Иногда…
Самое чистое и глубокое озеро — Байкал. Его длина 620 километров при ширине от 32 до 74 километров. Глубина озера в самом глубоком месте — трещине Ольхон — равна 1940 метрам. Объем пресной воды в озере составляет 2300 кубических километров. Африканской сестрой Байкала называют географы озеро Таньганьику. Оно возникло на территории Восточной Африки много миллионов…
Мир, в котором мы живем, огромен, необозрим. Пространству нет ни начала, ни конца, оно беспредельно. Если представить себе ракетный корабль с неисчерпаемыми запасами энергии, то можно легко вообразить, что ты летишь в любой конец Вселенной, к какой-то самой далекой звезде. И что же дальше? А дальше — такое же беспредельное пространство. Астрономия — наука об…
Римский император Юлий Цезарь в 46 году до н.э. провел реформу календаря. Разработку нового календаря осуществила группа александрийских астрономов во главе с Созигеном. В основу календаря, позже получившего название юлианского, положен солнечный год, продолжительность которого была принята равной 365,25 суток. Но в календарном году может быть лишь целое число суток. Поэтому условились считать в течение…
Созвездие Рака — одно из самых малозаметных зодиакальных созвездий. История его очень интересна. Существует несколько довольно экзотических объяснений происхождения названия этого созвездия. Так, например, всерьез утверждалось, что египтяне поместили в эту область неба Рака как символ разрушения и смерти, потому что это животное питается падалью. Рак движется хвостом вперед. Около двух тысяч лет назад в…
Михаил Васильевич Ломоносов — великий русский ученый-энкциклопедист. Круг его интересов и исследований в естествознании охватил самые различные области наук — физика, химия, география, геология, астрономия. Умение анализировать явления в их взаимосвязи и широта интересов привели его к ряду важных выводов и достижений в области астрономии. Изучая явления атмосферного электричества, он выдвинул идею об электрической природе…
Нам часто приходится наблюдать, как в ясный солнечный день тень от облака, подгоняемого ветром, пробегает по Земле и достигает того места, где мы находимся. Облако скрывает Солнце. Во время солнечного затмения Луна проходит между Землей и Солнцем и скрывает его от нас. Наша планета Земля вращается в течение суток вокруг своей оси, одновременно движется вокруг…
Наше Солнце — это обычная звезда, а все звезды рождаются, живут и умирают. Любая звезда рано или поздно гаснет. К сожалению, и наше Солнце не будет светить вечно. Когда-то ученые полагали, что Солнце медленно остывает или «сгорает». Однако теперь мы знаем, что если бы это происходило на самом деле, то его энергии хватило бы в…
Долгое время, почти до конца XVIII века, Сатурн считался последней планетой Солнечной системы. От других планет Сатурн отличается ярким кольцом, открытым в 1655 году нидерландским физиком Х.Гюйгенсом. В небольшой телескоп видны два кольца, разделенные темной щелью. На самом деле колец семь. Все они вращаются вокруг планеты. Ученые доказали путем расчетов, что кольца не сплошные, а…