94320

Свойства и особенности морских, озерных и речных льдов

Доклад

Экология и защита окружающей среды

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.

Русский

2015-09-11

26.78 KB

0 чел.

Свойства и особенности морских, озерных и речных льдов.

Морско́й лёд — лёд, образовавшийся в море (океане) при замерзании воды. Так как морская вода солёная, замерзание воды с солёностью, равной средней солёности Мирового океана происходит при температуре около −1,8 °C.

Важнейшие свойства морского льда — пористость и солёность, определяющие его плотность (от 0,85 до 0,94 г/см³). Из-за малой плотности льда льдинывозвышаются 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.

Главная особенность морского льда — его соленость, под которой понимают соленость воды, образующейся при его таянии.

Солёность. Солёность морского льда зависит от солёности воды, скорости льдообразования, интенсивности перемешивания воды и его возраста[1]. В среднем солёность льда в 4 раза ниже солёности образовавшей его воды, колеблясь от 0 до 15 промилле (в среднем 3—8 ‰).

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[3]) 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[4].

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.

Озёрный лёд. В среднем замерзание Байкала начинается в конце декабря, а кончается в середине января. При ранних морозах толщина льда бывает большей, поэтому вскрытие происходит позднее (в мае). Озеро покрывается льдом целиком, кроме небольшого участка в истоке Ангары. В бесснежные зимы при замерзании свободной поверхности воды образуется прозрачный лед толщиной до 1 метра. Чем больше снега, тем тоньше ледяной покров, нагромождение обломков льда (торосы) бывают от 1 до 12 м высотой. При колебаниях температуры воздуха лед расширяется или сжимается, образуя становые щели (трещины от 0,5 до 4 м шириной) или воздвигая торосы. Весной возникает надвиг - нагромождение движущейся массы льда огромной силы, лед может выжиматься на берег на расстояние до 20 - 30 м. Зимой, после замерзания всей акватории водоема, при значительном понижении температуры, происходит растрескивание льда, сопровождаемое шумом и грохотом. Кроме того, на Байкале часто происходят зимние взломы ледяного покрова, под влиянием жестоких штормов даже монолитный лед, не имеющий сквозных трещин, разламывается. Осенью в переохлажденной воде возникают кристаллы льда(внутриводный лед), которые постепенно всплывая образуют шугу. При замерзании озера во время шторма образуются сокуи, или ледяные наплески на промерзших скалах и камнях. Росту сокуев способствует выбрасываемый волнами лед-шорох. Это внутриводный крупитчатый лед, имеющий игловидную, чечевицеобразную, гороховидную формы размером от 1 до 20 мм в поперечнике. Сало - плоские тонкие кристаллы льда на спокойной поверхности воды, являются первым признаком ее охлаждения ниже 0 градусов по Цельсию. При замерзании озера и разрушении его ледяной кромки волнами формируется окатанная форма блинчатого льда мутного цвета - колобовник.

Особенность речного льда заключается в том, что ледообразование происходит при движении воды. Озерные льды образуются как при спокойном состоянии воды, так и при ветровом волнении. Льды небольших водоемов большей частью образуются при спокойном состоянии воды и устойчивом распределении температуры в водоеме.

По мере понижения температуры воздуха усиливается перемешивание воды. Поверхностный слой охлаждается, плотность воды увеличивается. Охлажденная вода опускается ко дну, а на ее место поднимается более теплая вода из нижних слоев. Такой процесс может продолжаться до тех пор, пока вся толща воды не охладится до температуры +4°С, при которой плотность воды достигает максимального значения. После этого дальнейшее охлаждение происходит лишь в приповерхностном слое. Температура водной поверхности опускается ниже нуля, и начинается процесс ледообразования. Зародившиеся на поверхности воды кристаллы льда растут вниз, часть из них выклинивается, а оставшиеся утолщаются. Ледяной покров приобретает столбчатую структуру.

При замерзании воды в условиях сильного перемешивания, быстрого охлаждения и наличия большого количества центров кристаллизации растут изометричные кристаллы неправильной формы с отсутствием четко выраженных граней и беспорядочной ориентировкой их осей. Лед такой структуры образуется на реках с быстрым течением и озерах в условиях сильного волнения в период ледостава.



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36308. Виды комплексов и компонентов САПР. Программно- методический комплекс, программно-технический комплекс САПР, их разновидности 40.64 KB
  Виды комплексов и компонентов САПР. Программно методический комплекс программнотехнический комплекс САПР их разновидности. Комплексы средств автоматизированного проектирования – это совокупность компонентов проектирования предназначенная для тиражирования и ориентированная на проектирование объектов определённого класса вида типа и выполнения унифицированных процедур в проектирующих или обслуживающих подсистемах САПР. Комплексы средств могут быть представлены одним из компонентов САПР или комбинированными САПР.
36309. Интегрированная система управления (СУ) 36.78 KB
  Интегрированная система управления СУ является иерархической многоуровневой. Разделение функционирования подсистем входящих в интегрированную систему управления по уровням обусловлено задачами решаемыми каждой из подсистем и в целом на предприятии. Рассмотрим разделение уровней в интегрированной системе управления предприятием и взаимосвязь выделенных уровней.Автоматизированная система управления предприятием обеспечивает административный персонал предприятия оперативной информацией о состоянии производства.
36310. Классификация исполнительных механизмов. Их характеристики 12.96 KB
  По виду энергии создающей перестановочное усилие ИМ делятся на гидравлические пневматические электрические и комбинированные. Гидравлические: мембранные поршневые лопастные гидромуфты Пневматические: мембранные поршневые сильфонные Электрические: электродвигатели электромагнитные электрические устройства позиционного типа переменной скорости постоянной скорости По типу движения все вышеперечисленные ИМ делятся на прямоходные однооборотные многооборотные.
36311. Приведите и поясните основные принципы управления 23.52 KB
  Управление по возмущению управление без обратной связи по регулируемой величине – разомкнутые системы управления.Управление по отклонению управление с обратной связью по регулируемой величине – замкнутые системы управления. Управление по возмущению В таких системах выходная величина объекта у не измеряется управляющее воздействие не зависит от у. Управление в разомкнутых системах может осуществляться: а в виде программного управления: при этом регулятор УУ действует по заранее заданной...
36312. Стадии и этапы проектирования систем автоматизации 15.92 KB
  Исследование и обоснование создания АСУТП. На этой стадии формируют цель создания АСУТП требования к системе в целом перечень автоматизируемых функций а также определяют источники эффективности системы. На этой стадии проводят анализ известных случаев применения АСУТП для аналогичных объектов и техникоэкономическое обследование существующего ТехОбУпр. Результатом работ на этой стадии являются техникоэкономическое обоснование ТЭО создания АСУТП и результаты обследования и анализа ТОУ в виде отчета.
36313. Исполнительное устройство – силовое устройство, которое изменяет величину регулируемого параметра в соответствии с сигналом, подающимся от регулирующего устройства 30.48 KB
  Исполнительное устройство – силовое устройство которое изменяет величину регулируемого параметра в соответствии с сигналом подающимся от регулирующего устройства. Схема исполнительного устройства: Исполнительное устройство должно иметь вспомогательные средства управления. На входе исполнительного устройства ставят блоки усиления БУ которые усиливают командный сигнал для передачи от регулирующего устройства к исполнительному.
36314. Виды и типы схем. Их назначение. Примеры 76.8 KB
  Виды и типы схем При разработке схем автоматического управления и технологического контроля применяют различные приборы и средства автоматизации соединяемые с объектом управления и между собой по определенным схемам. В зависимости от используемых приборов и средств автоматизации электрических пневматических гидравлических и линейной связи в проектах автоматизации разрабатывают схемы которые различают по видам и типам. Наибольшее распространение в практике автоматизации технологических процессов получили электрические приборы и средства...
36315. Выбор типа исполнительного механизма 11.96 KB
  ИМ выбирают в зависимости от величины усилия необходимого для перестановки регулирующего клапана или величины момента для поворотных заслонок. Для поворотных заслонок величину момента Нм необходимого для их вращения определяют по формуле М=кМрМт где Мр – реактивный момент; к – 2 ÷ 3 – коэффициент учитывающий затяжку сальников и загрязненность трубопровода; Мт – момент трения. Момент на валу ИМ д б равен или больше момента необходимого для вращения заслонки. Реактивный момент обусловленный стремлением потока закрыть заслонку равен:...
36316. Задачи расписания и упорядочения 12.1 KB
  Задачи расписания и упорядочения Задачи распределения и упорядочения возникают тогда когда требуется установить последовательность выполнения операций на различных агрегатах и определить время начала и окончания этих операций. Рассмотрим схему прокатки металла на сортовом стане отражающую производственную структуру участка для которой требуется определить расписание работы: В этом случае задача состоит в определении расписания и выполнения операций при которых некоторый критерий оценки эффективности работы объекта принимает экстремальное...