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

3154. Мировая экономика и этапы ее развития 453 KB
  Тема 1. Мировая экономика: сущность, структура, тенденции развития Вопросы: Мировая экономика и этапы ее развития. Международное разделение труда (МРТ) – основа мировой экономики. Современные тенденции в развитии мировой эконо...
3155. Особенности развития скоростно-силовых качеств баскетболиста 162.5 KB
  Введение Баскетбол — популярная спортивная игра. За свою более чем вековую историю он снискал огромное число почитателей во всем мире. Присущие ему высокая эмоциональность и зрелищность,  многообразие проявления физических качеств и двигат...
3156. Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин 1.88 MB
  Одна из характерных особенностей разработки нефтяных месторождений в последние годы - массовое разбуривание скважин наклонно направленным профилем. Опыт эксплуатации таких скважин показывает, что в большинстве случаев кривизна c...
3157. Автомобильные эксплуатационные материалы. Специальные жидкости, используемые при эксплуатации автомобильного транспорта 2.64 MB
  Рассмотрены общие вопросы получения и качества смазочных материалов и конкретные марки смазочных масел и смазок. Представлены специальные жидкости, используемые при эксплуатации автомобильного транспорта. Изложены вопросы рационального и безопасного...
3158. Очень общая метрология, или метрологический взгляд на физику, технику, социологию и психологию 503 KB
  Эта книга - популярная. В следующих трех смыслах. 1. Там, где идет речь о конкретных областях, глубина изложения выбрана такой, чтобы материал был доступен человеку с верхним образованием в иной области или добросовестному студенту. 2. Там, где речь...
3159. Международные финансы 942 KB
  СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 1 «СИСТЕМА МЕЖДУНАРОДНЫХ ФИНАНСОВ, ГЛОБАЛИЗАЦИЯ МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СРЕДЫ, ЗАДОЛЖЕННОСТЬ В СИСТЕМЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ ФИНАНСОВ» ТЕМА 1 СИСТЕМА МЕЖДУНАРОДНЫХ ФИНАНСОВ 1.1.Сущность международных финансов...
3160. Сущность менеджмента и его значение в условиях рыночной экономики 167.5 KB
  Введение Современные менеджмент – это область профессиональной деятельности, одна из базовых образовательных дисциплин. Термин «менеджмент» исключительно труден для понимания. Он специфически американского происхождения и едва ли может быть пер...
3161. Зубофрезерные станки 1.29 MB
  Введение. Краткий обзор зубофрезерных станков Выпускается шесть основных гамм зубофрезерных станков для цилиндрических колес, обеспечивающих потребность всех отраслей промышленности. Выпускается гамма станков для часовой промышленности и приборостро...
3162. Вакуумные выключатели 807 KB
  ВАКУУМНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ В настоящее время выключатели с вакуумными и элегазовыми дугогасящими устройствами (ДУ) начинают все больше вытеснять масляные, электромагнитные и воздушные выключатели. Дело в том, что ДУ вакуумные и элегазовые не требуют рем...