Донный лёд
Донный лёд — скопление масс льда рыхлого губчатого строения на дне естественных водотоков, обычно перед началом ледохода. Донный лёд образуется фактически на всех замерзающих реках Азии, Европы, Северной и Южной Америки. Районы, где донный лёд формируется постоянно, установлены в Азовском, Балтийском морях, у берегов Гренландии, Ньюфаундленда, Лабрадора, Шпицбергена. Каждый год в Антарктиде этот лёд устилает дно и прибрежные скалы на глубинах до 30 м.
История изучения донного льда
Накопление данных наблюдений позволило установить, что:
- донный лёд образуется в условиях быстрого течения реки, например, на порожистых участках
- образование донного льда происходит до момента установления на реке сплошного ледяного покрова
Гипотеза Гей-Люссака. Одна из первых попыток теоретического объяснения причин образования донного льда принадлежит физику Гей-Люссаку. Он считал, что лёд на дне образуется от смерзания между собой и со дном реки ледяных кристалликов, образовавшихся на поверхности воды и унесённых в глубь потока поперечным течением (вертикальными составляющими скоростей). Постепенное намерзание ледяных кристаллов приводит к образованию масс губчатого льда, который затем всплывает на поверхность, когда его подъёмная сила оказывается больше, чем существующая сила сцепления. Гипотезу Гей-Люссака более детально разработал и углубил на основании своих опытов, проведённых на р. Неве и в полевой лаборатории, В.М. Лохтин. Считая, что ледяные кристаллы могут образовываться лишь на поверхности воды и затем вследствие перемешивания всей массы потока распространяются по всему сечению, Лохтин ввел понятие ледяного наноса. Ледяной нанос, по Лохтину, имеется во всех точках живого сечения реки, но лишь те кристаллы, которые зацепились за выступ дна, являются центрами дальнейшей кристаллизации. Вокруг этих центров происходит дальнейшее нарастание губчатого донного льда. И по гипотезе Гей-Люссака, и по гипотезе Лохтина образование ледяных наносов происходит лишь в условиях переохлаждения всей массы потока.
Ошибочность обеих точек зрения доказал профессор В. Я. Альтберг. Проведя лабораторные и полевые исследования, он «доказал, что возникновение и рост внутриводных ледяных частиц возможен лишь на взвешенных в жидкости пылинках либо на погруженных в воду телах». При этом важным фактором являются «условия переохлаждения жидкости и активного отвода скрытой теплоты льдообразования» . Однако все предложенные точки зрения на механизм формирования донного льда вступали в противоречие с основными законами физики. Исключение составила гипотеза, автором которой был географ М. Э. Аджиев. По его мнению, донный лёд представляет собой замороженную тяжёлую воду[неавторитетный источник (обс.)]. По мнению, мерзлотоведа Алексеева В. Р. исследования Аджиева позволяют снять «почти все имеющиеся вопросы» и ставят перед необходимостью проведения специальных работ в этом направлении.
Практическое значение
Донному льду посвящены многочисленные научные публикации. Основные вопросы, которые обсуждаются в этих работах, связаны с проблемами, вызванными донным льдом при работе гидротехнических сооружений, водного транспорта и при подлёдном лове рыбы. Вследствие всплывания донного льда образующиеся массы внутриводного льда могут оказывать существенное влияние на работу гидротехнических сооружений, вызывая закупорку водозаборных сооружений, уменьшение напора силовых установок, закупорку льдом решеток турбин и пр.
См. также
- Шуга
Примечания
- Марк Софер. Как замерзают реки и озёра // Наука и жизнь. — 2018. — № 1. — С. 24—32. Архивировано 14 января 2018 года.
- Алексеев В. Р. Этот загадочный обыкновенный лёд Архивная копия от 26 августа 2023 на Wayback Machine //Наука и техника в Якутии № 2 (37) 2019.
- Аджиев М. Э. Тяжелая вода? Почему бы и нет! Архивная копия от 8 августа 2018 на Wayback Machine — М.: Знание. 1989, № 3.
Литература
- Стефанович Я. В. К вопросу о донном льде. // Изв. Вост.-Сиб. отд. РГО. – Иркутск, 1898. – Т. XXIX, № 3. – С. 191–245.
- Альтберг В. Я. О донном льде Архивная копия от 28 января 2021 на Wayback Machine. // Природа. – 1925. – № 1–3.
- Альтберг В.Я. Подводный лед. – М.–Л.: Государственное объединенное научно-техническое издательство, 1939. – 194 с.: ил..
- Чеботарев А.И. Гидрология суши и расчеты речного стока. Гидрометеоиздат, Л., 1953
- Аджиев М. Э. Явление криогенного концентрирования тяжёлой воды // Материалы гляциологических исследований. – 1989. – Т. 65. – С. 65–69.
Ссылки
- Статья с видеоматериалом по теме Архивная копия от 26 ноября 2016 на Wayback Machine
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Донный лёд, Что такое Донный лёд? Что означает Донный лёд?
Donnyj lyod skoplenie mass lda ryhlogo gubchatogo stroeniya na dne estestvennyh vodotokov obychno pered nachalom ledohoda Donnyj lyod obrazuetsya fakticheski na vseh zamerzayushih rekah Azii Evropy Severnoj i Yuzhnoj Ameriki Rajony gde donnyj lyod formiruetsya postoyanno ustanovleny v Azovskom Baltijskom moryah u beregov Grenlandii Nyufaundlenda Labradora Shpicbergena Kazhdyj god v Antarktide etot lyod ustilaet dno i pribrezhnye skaly na glubinah do 30 m Istoriya izucheniya donnogo ldaNakoplenie dannyh nablyudenij pozvolilo ustanovit chto donnyj lyod obrazuetsya v usloviyah bystrogo techeniya reki naprimer na porozhistyh uchastkah obrazovanie donnogo lda proishodit do momenta ustanovleniya na reke sploshnogo ledyanogo pokrova Gipoteza Gej Lyussaka Odna iz pervyh popytok teoreticheskogo obyasneniya prichin obrazovaniya donnogo lda prinadlezhit fiziku Gej Lyussaku On schital chto lyod na dne obrazuetsya ot smerzaniya mezhdu soboj i so dnom reki ledyanyh kristallikov obrazovavshihsya na poverhnosti vody i unesyonnyh v glub potoka poperechnym techeniem vertikalnymi sostavlyayushimi skorostej Postepennoe namerzanie ledyanyh kristallov privodit k obrazovaniyu mass gubchatogo lda kotoryj zatem vsplyvaet na poverhnost kogda ego podyomnaya sila okazyvaetsya bolshe chem sushestvuyushaya sila scepleniya Gipotezu Gej Lyussaka bolee detalno razrabotal i uglubil na osnovanii svoih opytov provedyonnyh na r Neve i v polevoj laboratorii V M Lohtin Schitaya chto ledyanye kristally mogut obrazovyvatsya lish na poverhnosti vody i zatem vsledstvie peremeshivaniya vsej massy potoka rasprostranyayutsya po vsemu secheniyu Lohtin vvel ponyatie ledyanogo nanosa Ledyanoj nanos po Lohtinu imeetsya vo vseh tochkah zhivogo secheniya reki no lish te kristally kotorye zacepilis za vystup dna yavlyayutsya centrami dalnejshej kristallizacii Vokrug etih centrov proishodit dalnejshee narastanie gubchatogo donnogo lda I po gipoteze Gej Lyussaka i po gipoteze Lohtina obrazovanie ledyanyh nanosov proishodit lish v usloviyah pereohlazhdeniya vsej massy potoka Oshibochnost obeih tochek zreniya dokazal professor V Ya Altberg Provedya laboratornye i polevye issledovaniya on dokazal chto vozniknovenie i rost vnutrivodnyh ledyanyh chastic vozmozhen lish na vzveshennyh v zhidkosti pylinkah libo na pogruzhennyh v vodu telah Pri etom vazhnym faktorom yavlyayutsya usloviya pereohlazhdeniya zhidkosti i aktivnogo otvoda skrytoj teploty ldoobrazovaniya Odnako vse predlozhennye tochki zreniya na mehanizm formirovaniya donnogo lda vstupali v protivorechie s osnovnymi zakonami fiziki Isklyuchenie sostavila gipoteza avtorom kotoroj byl geograf M E Adzhiev Po ego mneniyu donnyj lyod predstavlyaet soboj zamorozhennuyu tyazhyoluyu vodu neavtoritetnyj istochnik obs Po mneniyu merzlotoveda Alekseeva V R issledovaniya Adzhieva pozvolyayut snyat pochti vse imeyushiesya voprosy i stavyat pered neobhodimostyu provedeniya specialnyh rabot v etom napravlenii Prakticheskoe znachenieDonnomu ldu posvyasheny mnogochislennye nauchnye publikacii Osnovnye voprosy kotorye obsuzhdayutsya v etih rabotah svyazany s problemami vyzvannymi donnym ldom pri rabote gidrotehnicheskih sooruzhenij vodnogo transporta i pri podlyodnom love ryby Vsledstvie vsplyvaniya donnogo lda obrazuyushiesya massy vnutrivodnogo lda mogut okazyvat sushestvennoe vliyanie na rabotu gidrotehnicheskih sooruzhenij vyzyvaya zakuporku vodozabornyh sooruzhenij umenshenie napora silovyh ustanovok zakuporku ldom reshetok turbin i pr Sm takzheShugaPrimechaniyaMark Sofer Kak zamerzayut reki i ozyora rus Nauka i zhizn 2018 1 S 24 32 Arhivirovano 14 yanvarya 2018 goda Alekseev V R Etot zagadochnyj obyknovennyj lyod Arhivnaya kopiya ot 26 avgusta 2023 na Wayback Machine Nauka i tehnika v Yakutii 2 37 2019 Adzhiev M E Tyazhelaya voda Pochemu by i net Arhivnaya kopiya ot 8 avgusta 2018 na Wayback Machine M Znanie 1989 3 LiteraturaStefanovich Ya V K voprosu o donnom lde Izv Vost Sib otd RGO Irkutsk 1898 T XXIX 3 S 191 245 Altberg V Ya O donnom lde Arhivnaya kopiya ot 28 yanvarya 2021 na Wayback Machine Priroda 1925 1 3 Altberg V Ya Podvodnyj led M L Gosudarstvennoe obedinennoe nauchno tehnicheskoe izdatelstvo 1939 194 s il Chebotarev A I Gidrologiya sushi i raschety rechnogo stoka Gidrometeoizdat L 1953 Adzhiev M E Yavlenie kriogennogo koncentrirovaniya tyazhyoloj vody Materialy glyaciologicheskih issledovanij 1989 T 65 S 65 69 SsylkiStatya s videomaterialom po teme Arhivnaya kopiya ot 26 noyabrya 2016 na Wayback Machine
