Paronimi led - led. Svojstva leda: struktura, mehanička i fizička svojstva Formiranje leda i naslage

Mnoga od ovih prirodnih čuda mogu vidjeti samo znanstvenici jer se nalaze u hladnim, rijetko naseljenim područjima našeg planeta.

Ova Plava rijeka raj je za kajake na Grenlandu. Ledenik Peterman koji se topi ispunjava nizinska područja savršeno bistrom plavom vodom. Taj se fenomen javlja sezonski, zbog čega rijeka mijenja oblik. Svijetloplava boja svojstvena je samo ledenjačkim vodama ovih regija.

Svalbard, što znači "hladna obala", arhipelag je na Arktiku koji čini najviše sjeverni dio Norveška, kao i Europa. Ovo mjesto se nalazi otprilike 650 kilometara sjeverno od kopnene Europe, na pola puta između kopnene Norveške i Sjevernog pola. Unatoč tome što je tako blizu sjevernog pola, Svalbard je relativno topao zahvaljujući zagrijavajućem učinku Golfske struje, što ga čini nastanjivim. Zapravo,

Svalbard je najsjevernija stalno naseljena regija na planeti. Otoci Spitsbergen pokrivaju ukupnu površinu od 62.050 četvornih metara. km, od kojih je gotovo 60% prekriveno ledenjacima, od kojih mnogi idu izravno u more. Divovski ledenjak Broswellbrin, koji se nalazi na Nordustlandetu, drugom po veličini otoku u arhipelagu, proteže se na čak 200 kilometara. Ledeni rub ovog ledenjaka od 20 metara prelaze stotine slapova. Ovi slapovi mogu se vidjeti samo u toplijim mjesecima.

Kristalne špilje

Ova špilja u ledenjaku posljedica je otapanja ledenjaka, kada se kiša i otopljena voda na površini ledenjaka usmjeravaju u potoke koji kroz pukotine ulaze u ledenjak. Struja vode postupno topi rupu, probijajući se do nižih područja, tvoreći dugačke kristalne špilje. Male naslage u vodi daju tok otopljene vode blatnjavu boju, dok je vrh špilje prikazan tamnoplavom bojom.

Zbog brzog kretanja ledenjaka, oko 1 m dnevno po neravnom terenu, ova se ledena špilja na svom kraju pretvara u duboku okomitu pukotinu. To omogućuje dnevnom svjetlu ulazak u ledenu špilju s oba kraja. Do špilje se može doći kroz 7-metarski ulaz obala... Na kraju se sužava do teškog uskog prolaza, visokog najviše jedan metar. Ledene špilje su u nestabilnim zonama i mogu se srušiti u bilo kojem trenutku.

U njih je sigurno ući samo zimi, kada niske temperature učvršćuju led. Unatoč tome, možete čuti stalne zvukove mljevenja leda u špilji. To nije zato što će se sve uskoro srušiti, već zato što se špilja kreće zajedno sa samim ledenjakom.

Svaki put kad se ledenjak pomaknuo za milimetar, mogu se čuti iznimno glasni zvukovi. Među atrakcijama Islanda špilje su vrlo popularne.

Ledenjak Briksdal

Ledenjak Brixdalsbreen ili Brixdal ledenjak jedna je od najpristupačnijih i najpoznatijih grana ledenjaka Jostedalsbreen. Ovo mjesto se nalazi u Norveškoj i dio je Nacionalni park Jostedalsbrin. Ledenjak završava malim glacijalno jezero, koji se nalazi na 346 metara nadmorske visine. Posjetitelji iz cijelog svijeta dolaze vidjeti prekrasan izljev ledenjaka Briksdal, slikovito postavljen među slapovima i visokim vrhovima. Uz odgovarajuću opremu i iskusne vodiče posjetitelji mogu uživati ​​u apsolutno sigurnom, ali nevjerojatno uzbudljivom izletu.

Kanjon Bersday

Isklesan otopljenom vodom, kanjon Bersday dubok je 45 metara. Ova fotografija je snimljena 2008. Uz rub ledenog kanjona Grenlanda, crte na zidu prikazuju stratigrafske slojeve leda i snijega koji su položeni godinama. Crni sloj u podnožju kanala je kriokonit - praškasta puhana prašina koja se taloži i taloži na snijegu, ledenjacima ili ledenim pločama.

Ledenjak Slonovo stopalo

Slonova noga arktičkog glečera pronađena je u sjeverni Grenland... Sivo područje na niskoj nadmorskoj visini na ledenjaku urezano je kanalima rastopljene vode jasno odvojenim od područja akumulacije bijele površine iznad. Nije teško razumjeti odakle je ovaj ledenjak dobio ime. Ovaj jedinstveni ledenjak nalazi se na nevjerojatnom mjestu zemljopisna lokacija na sjeveroistočnoj obali Grenlanda.

Smrznuti val

Ovaj jedinstveni smrznuti val nalazi se na Antarktiku. Otkrio ga je američki znanstvenik Tony Travowillon 2007. Ove fotografije zapravo ne prikazuju divovski val koji je pritom na bilo koji način zaleđen. Formacija sadrži plavi led, a to je snažan dokaz da nije nastala preko noći od vala.

Plavi led nastaje komprimiranjem zarobljenih mjehurića zraka. Led izgleda plavo, jer kada svjetlost prolazi kroz slojeve, plavo svjetlo se reflektira natrag i apsorbira crveno svjetlo. Dakle, tamnoplava boja sugerira da se led stvarao polako, a ne trenutno. Naknadno otapanje i smrzavanje tijekom mnogih sezona dalo je formaciji gladak, valovit izgled.

Prugasta santa leda

Najčešće ledene sante imaju plave i zelene pruge, ali mogu biti smeđe. Ova pojava često se javlja u Južni ocean... Prugasti santi leda s više pruga u boji, uključujući žutu, smeđu, prilično su česti u hladnim vodama diljem Antarktika.

Ledeni brijegovi u boji nastaju kada se veliki komadi leda odbiju od ledene police i uđu u more. Budući da se glečeri sastoje od snijega koji pada na Antarktiku tijekom tisućljeća, led se sastoji od slatke vode... Stoga se čini da plutajući svježi led stupa u interakciju sa slanom vodom. Morska voda je u dodiru sa prehlađenim ledenjakom, a također se smrzava, kao da ga prekriva korom.

Ovaj gornji sloj leda, formiran od morske vode, sadrži organske tvari i minerale. Uhvaćeni u valovima i razneseni vjetrom, ledene sante mogu se naslikati nevjerojatnim obojenim prugama različitih oblika i struktura. Ledeni brijeg izgleda bijel zbog sitnih mjehurića zarobljenih u ledu i raspršene svjetlosti. Plave mrlje nastaju kada se pukotina u ledenoj ploči napuni otopljenom vodom, koja se brzo smrzne.

U tom slučaju mjehurići nemaju vremena za stvaranje. Kad je voda bogata algama, crta može postati zelena kao i drugačija nijansa.

Ledeni tornjevi

Na vrhu vulkana Erebus (3.800 m) mogu se vidjeti stotine ledenih tornjeva. Izgledaju kao jednodnevna strnjika na licu diva. Konstantno aktivni vulkan vjerojatno je jedino mjesto na Antarktiku gdje se vatra i led susreću, miješaju i stvaraju nešto jedinstveno. Kule mogu biti visoke i do 20 metara i izgledati gotovo žive, ispuštajući mlazove pare u južno polarno nebo. Dio vulkanskih para je smrznut, taložen na unutarnjem dijelu tornjeva, šireći ih i šireći.

Smrznuti vodopad

Fang je vodopad koji se nalazi u blizini Vaila, Colorado. Ogromni ledeni stup nastaje od ovog slapa samo tijekom izrazito hladnih zima, kada mraz stvara ledeni stup koji naraste do 50 metara u visinu. Smrznuti slapovi Feng imaju bazu široku 8 metara.

Penitentes

Penitentes su nevjerojatni ledeni šiljci nastali prirodno na ravnicama u visoravnima Anda, na nadmorskoj visini od preko 4000 metara nadmorske visine. Ovi ledeni šiljci dosežu različite visine od nekoliko centimetara do 5 metara, ostavljajući dojam ledene šume. Vrhovi njihovih oštrica uvijek pokazuju prema suncu. počinju se polako stvarati kad se led otopi s ranom sunčevom svjetlošću. Ljudi s Anda pripisali su ovaj fenomen brzom vjetru na ovom području, što je zapravo samo dio procesa.

Prema posljednjim znanstvenim opažanjima, sunčeva svjetlost koja udara u led zagrijava ga, a dio svjetla zarobljen je u ledu, uzrokujući neravnomjerno topljenje leda, a oni dijelovi leda koji se ne tope tvore poznate kipove kao Penitentes.

Ledena špilja Kungur, Rusija

Ledena špilja Kungur jedna je od najvećih špilja na svijetu i najnevjerojatnije čudo Urala, koja se nalazi na rubu grada Kungura u Permsko područje... Vjeruje se da je špilja stara više od 10 tisuća godina.

Njegova ukupna duljina doseže 5700 metara, unutar špilje se nalazi 48 špilja i 70 podzemnih jezera, dubokih do 2 metra. Temperatura unutar ledene špilje varira od -10 do -2 stupnja Celzijusa.

Ažurna kristalna struktura takvog leda dovodi do činjenice da je njegova gustoća, jednaka 916,7 kg / m³ pri 0 ° C, manja od gustoće vode (999,8 kg / m³) pri istoj temperaturi. Stoga voda, pretvarajući se u led, povećava svoj volumen za oko 9%. Led, lakši od tekuće vode, stvara se na površini rezervoara, što sprječava daljnje smrzavanje vode.

Visoka specifična toplina topljenja leda, jednaka 330 kJ / kg (za usporedbu, specifična toplina taljenja željeza je 270 kJ / kg), važan je čimbenik u prometu topline na Zemlji. Dakle, da biste otopili 1 kg leda ili snijega, potrebno vam je toliko topline koliko je potrebno da se litra vode zagrije na 80 ° C.

Led se u prirodi javlja u obliku samog leda (kopneni, plutajući, podzemni), kao i u obliku snijega, inja, rima. Pod utjecajem vlastite težine led stječe plastična svojstva i fluidnost.

Prirodni led obično je mnogo čišći od vode, budući da tijekom kristalizacije vode molekule vode prije svega ulaze u rešetku (vidi topljenje zone). Led može sadržavati mehaničke nečistoće - čvrste čestice, kapljice koncentrirane otopine, mjehuriće plina. Prisutnost kristala soli i kapljica rasola objašnjava slanost morski led.

Na tlu

Ukupne rezerve leda na Zemlji su oko 30 milijuna km³. Glavne rezerve leda na Zemlji koncentrirane su u polarnim kapama (uglavnom na Antarktiku, gdje debljina ledenog sloja doseže 4 km).

U oceanu

Voda u svjetskim oceanima je slana i to sprječava stvaranje leda, pa se led stvara samo u polarnim i subpolarnim geografskim širinama, gdje su zime duge i vrlo hladne. Neko plitko more smješteno u umjerenoj zoni se smrzava. Razlikovati godišnji i višegodišnji led. Morski led može biti stacionaran ako je spojen na kopno ili plutati, odnosno lebdjeti. U oceanu ima leda od kojeg se otcijepio

Led opskrbljuje planet ogromnom količinom slatke vode i čuva globalnu razinu vode u svjetskim oceanima od katastrofalnog porasta.

Osim toga, led sadrži korisna informacija o prošlosti našeg planeta, a govori i o budućnosti klime na Zemlji.

Evo ih najviše Zanimljivosti o ledu na Zemlji i šire:

Imena leda

1. Led ima mnogo različitih naziva.

Samo morski led ima nekoliko naziva, da ne spominjemo led na Arktiku i Antarktiku. Fini led, led u vodi, nilas i led za palačinke samo su neke od stvari koje se mogu pronaći na Arktiku i Antarktiku.

Ako plivate u blizini sjevernog ili južnog pola, bolje znate gdje je ledeni brijeg, a gdje je dno brzog leda (led vezan za obalu ili dno), koja je razlika između zatvora i humka i između plutajuća ledena ledenica i flauberg (plutajuća planina) ...

Ali ako vam se čini da su vam ove riječi više nego dovoljne, iznenadit ćete se kad saznate da stanovnici Aljaske, Inupijata, imaju 100 različitih naziva za led, što je logično za ljude koji žive na hladnim mjestima .

Ledena kiša

2. Ledena kiša nastaje kada snijeg prođe kroz tople i hladne slojeve atmosfere.

Ledena kiša može biti smrtonosna. Tako se to događa: snijeg ulazi u topli sloj atmosfere i topi se, pretvarajući se u kišne kapi, a zatim prolazi kroz hladni sloj zraka. Kapi kiše nemaju vremena za smrzavanje, prolazeći kroz ovaj hladni sloj, ali kada se sudaraju s hladnom površinom, te se kapljice odmah pretvaraju u led.

Zbog toga se na cestama stvara debeli sloj leda, a sve se okolo pretvara u klizalište. Led se također nakuplja na električnim žicama, što može dovesti do loma. Led nakupljen na granama može ih odlomiti, što je vrlo opasno za ljude.

Danas postoje laboratoriji u kojima znanstvenici pokušavaju predvidjeti gdje i kako bi ova kiša mogla udariti. Jedan od tih laboratorija nalazi se u New Hampshireu, gdje znanstvenici stvaraju simulacije ledene kiše.

Suhi led

3. Suhi led se ne sastoji od vode.

Zapravo, riječ je o smrznutom ugljikovom dioksidu, koji može promijeniti stanje iz krutog u plinovito pri sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku, zaobilazeći tekuću fazu. Suhi led vrlo je koristan za održavanje nekih predmeta hladnim jer se smrzava na 78,5 stupnjeva Celzijusa.

Izum hladnjaka

4. Led je pomogao ljudima izumiti hladnjak.

Prije više tisuća godina ljudi su već koristili led kako bi hranu održali svježom. U 1800 -ima ljudi su isklesali kockice leda iz smrznutih jezera, unijeli ih i spremili u posebne izolirane prostorije i podrume. Potkraj 19. stoljeća ljudi su za hranu koristili kutije s ledom za kućanstvo, koje su se kasnije pretvorile u hladnjake.

Led nije samo olakšao život pojedinim kućama, već je odigrao i ključnu ulogu u masovnoj proizvodnji i distribuciji mesa i druge lako pokvarljive hrane. Sve je to na kraju dovelo do urbanizacije i razvoja mnogih drugih industrija.

Do kraja stoljeća zagađenje i planine krhotina izbačenih u kanalizaciju zagađivale su mnoge svjetske prirodne rezerve leda. Taj je problem doveo do razvoja modernog električnog hladnjaka. Prvi komercijalno uspješan hladnjak objavljen je 1927. godine u Sjedinjenim Državama.

Grenlandska ledena ploča

5. Ledena ploča Grenlanda sadrži 10% svjetskog ledenjačkog leda na planeti i brzo se topi.

Ova ledena ploča druga je najveća ledena masa na svijetu nakon ledene ploče Antarktika i sadrži dovoljno vode za podizanje razine mora za najmanje 6 metara. Otapi li se svaki ledenjak i ledeni pokrov na Zemlji, razina vode porast će za više od 80 metara.

Ledeni pokrov Grenlanda svake sekunde gubi 8.000 tona, prema studiji objavljenoj 2016. u časopisu Nature Climate Change. Znanstvenici već nekoliko godina istražuju ovu ledenu ploču kako bi bolje razumjeli kako reagira na klimatske promjene na Zemlji.

Ledeni bregovi i ledenjaci

6. Ledeni brijegovi i ledenjaci nisu samo bijeli.

Bijelo svjetlo sastoji se od mnogo boja, a svaka ima različitu valnu duljinu. Kako se snijeg nakuplja na ledenoj santi, mjehurići zraka u snijegu se skupljaju i više svjetla prodire u led nego što se reflektira od mjehurića i malih kristala leda.

Tu dolazi do trika: boje s dužim valnim duljinama, poput crvene i žute, apsorbira led, dok boje s kraćim valnim duljinama, poput plave i zelene, reflektiraju svjetlost. Stoga ledeni bregovi i ledenjaci imaju plavkasto-zelenkastu nijansu.

Ledena doba na Zemlji

7. Na Zemlji je bilo mnogo ledenih doba.

Često kada čujemo za ledeno doba, zamišljamo samo jedno takvo razdoblje. Zapravo, čak i prije nas, bilo je nekoliko ledenih doba na planeti, a sva su bila vrlo ozbiljna. Znanstvenici pretpostavljaju da je u nekom razdoblju naš planet bio potpuno smrznut, a znanstvenici ovu hipotezu nazivaju "Zemlja-snježna gruda".

Postoje sugestije da su neka ledena doba bila posljedica evolucije novih oblika života - biljaka, kao i jednostaničnih i višestaničnih organizama - koji su toliko doprinijeli promjeni koncentracije kisika i ugljičnog dioksida u atmosferi da je to dovelo do promjena efekta staklenika.

Zemlja će nastaviti prolaziti kroz cikluse toplih i hladnih čarolija. Međutim, u ovoj fazi znanstvenici predviđaju da će u sljedećih 100 godina stopa zagrijavanja biti najmanje 20 puta veća od stope prethodnih razdoblja zagrijavanja.

Slatka voda na zemlji

8. Više od 2/3 rezervi slatke vode na Zemlji pohranjeno je u ledenjacima.

Otapanje ledenjaka neće samo dovesti do povećanja razine svjetskog oceana, već će također dovesti do značajnog smanjenja razine zaliha slatke vode i njezine kvalitete. Osim toga, otapanje ledenjaka dovest će do problema u opskrbi energijom, jer mnoge hidroelektrane neće moći raditi ispravno - zbog otapanja će mnoge rijeke promijeniti svoje kanale. U nekim regijama kao što su Južna Amerika a Himalaje već proživljavaju te probleme.

Ledeni planeti

9. Led nije samo na Zemlji.

Voda se sastoji od vodika i kisika, a tih elemenata ima u velikom broju u našem Sunčevom sustavu. Ovisno o njihovoj blizini Suncu, različiti planeti u našem Sunčevom sustavu imaju različite količine vode. Na primjer, Jupiter i Saturn su daleko od Sunca, a njihovi mjeseci imaju mnogo više vode nego Zemlja, Mars i Merkur, gdje visoke temperature otežavaju stvaranje vodika i kisika u stvaranju molekula vode.

Europa je satelit Jupitera

Udaljeni planeti imaju nekoliko zamrznutih satelita, od kojih se jedan zove Europa, šesti satelit Jupitera. Ovaj satelit prekriven je s nekoliko slojeva leda čija je ukupna debljina nekoliko kilometara. Na površini Europe nađene su pukotine i valovitosti koje su vjerojatno nastale valovima podvodnog oceana.

Enceladus - Mjesec saturna

Velike rezerve vode na satelitu Europa omogućile su znanstvenicima da pretpostave da na njemu može biti života.

Ledeni vulkani (kriovulkani)

10. Postoji nešto poput ledenog vulkana (kriovulkan)

Enceladus, jedan od Saturnovih mjeseca, može se pohvaliti jednim zanimljiva osobina... Njegovo područje sjevernog pola sadrži kriovulkane, egzotičnu vrstu gejzira koji izbacuje led umjesto lave.

To se događa kada se led duboko ispod površine zagrije i pretvori u paru, nakon čega izbija u hladnu atmosferu satelita u obliku čestica leda.

Život na Marsu

11. Led na Marsu može vam pomoći da naučite o životu na Crvenom planetu.

Prema informacijama sa satelita, na Marsu ima leda (i suha i smrznuta voda). Ovaj led se nalazi u polarnim kapama Crvenog planeta i u regijama vječnog leda.

Marsove rezerve leda mogu dati odgovor na pitanje o kojem se raspravljalo dugi niz godina - može li se na Marsu održati život.

U budućim misijama na Mars znanstvenici će pokušati otkriti mogu li zalihe vode koje bi mogle izaći iz podzemnih ledenjaka sadržavati život.

Smrznuta ljudska mumija

12. Najbolje očuvane mumije bile su zamrznute.

La Donzella

Od Anda do Alpa, smrznuti ljudski ostaci omogućuju znanstvenicima da sve više uče o tome kako su ljudi živjeli prije stotina i tisuća godina. Neki od najbolje očuvanih ostataka pripadaju 15-godišnjem tinejdžeru Inka po imenu La Doncella ili Djevica.

Vjerojatno je djevojka žrtvovana prije oko 500 godina, na vrhu vulkana Llullaillaco koji se nalazi u Argentini. Djevojčica je pronađena s drugom djecom. Vjeruje se da je umrla od hipotermije.

Ötzi

Još jedna smrznuta mumija - Oetzi - pripada kalkolitskoj eri. Ova ledena mumija od čovjeka pronađena je 1991. godine u Ötztalskim Alpama u blizini austrijsko-talijanske granice. Vjerojatno su mumije stare 5.300 godina.

Led- mineral s kem. formula H 2 O, predstavlja vodu u kristalnom stanju.
Kemijski sastav leda: H - 11,2%, O - 88,8%. Ponekad sadrži plinovite i krute mehaničke nečistoće.
U prirodi led uglavnom predstavlja jedna od nekoliko kristalnih modifikacija, stabilnih u temperaturnom rasponu od 0 do 80 ° C, s talištem od 0 ° C. Poznato je 10 kristalnih modifikacija leda i amorfnog leda. Najviše je proučavan led prve modifikacije - jedina modifikacija pronađena u prirodi. Led se u prirodi javlja u obliku samog leda (kopneni, plutajući, podzemni itd.), Kao i u obliku snijega, mraza itd.

Vidi također:

STRUKTURA

Kristalna struktura leda slična je strukturi: svaka molekula H2O okružena je s četiri najbliže molekule, smještene na jednakim udaljenostima od nje, jednake 2,76Α i smještene na vrhovima pravilnog tetraedra. Zbog niskog koordinacijskog broja, struktura leda je ažurna, što utječe na njezinu gustoću (0,917). Led ima šesterokutnu rešetku i nastaje smrzavanjem vode pri 0 ° C i atmosferskom tlaku. Rešetka svih kristalnih modifikacija leda ima tetraedarsku strukturu. Parametri jediničnih ćelija leda (pri t 0 ° C): a = 0,45446 nm, c = 0,73670 nm (c je udvostručena udaljenost između susjednih glavnih ravnina). S padom temperature mijenjaju se vrlo beznačajno. Molekule N 2 0 u ledenoj rešetki povezane su vodikovim vezama. Pokretljivost atoma vodika u ledenoj rešetki mnogo je veća od pokretljivosti atoma kisika, zbog čega molekule mijenjaju svoje susjede. U prisutnosti značajnih vibracijskih i rotacijskih kretanja molekula u ledenoj rešetki pojavljuju se translacijski sjajevi molekula s mjesta njihovog prostornog povezivanja s poremećajem daljnjeg uređenja i stvaranjem dislokacija. To objašnjava manifestaciju specifičnih reoloških svojstava u ledu, koja karakteriziraju odnos između nepovratnih deformacija (strujanja) leda i naprezanja koja su ih uzrokovala (plastičnost, viskoznost, naprezanje tečenja, puzanje itd.). Zbog ovih okolnosti, glečeri teku slično visoko viskoznim tekućinama, pa stoga prirodni led aktivno sudjeluju u ciklusu vode na Zemlji. Kristali leda relativno su veliki (poprečne veličine od djelića milimetra do nekoliko desetaka centimetara). Karakterizira ih anizotropija koeficijenta viskoznosti čija vrijednost može varirati za nekoliko redova veličine. Kristali se mogu preorijentirati pod djelovanjem opterećenja, što utječe na njihovu metamorfizaciju i brzinu protoka ledenjaka.

SVOJSTVA

Led je bezbojan. U velikim grozdovima poprima plavkastu nijansu. Stakleni sjaj. Transparentan. Nema dekoltea. Tvrdoća 1,5. Krhka. Optički pozitivan, indeks loma je vrlo nizak (n = 1.310, nm = 1.309). U prirodi je poznato 14 vrsta leda. Istina, sve, osim leda na koji smo navikli, kristalizira se u šesterokutnom sustavu i označava se kao led I, nastaje pod egzotičnim uvjetima - pri vrlo niskim temperaturama (oko -110 150 0S) i visokim tlakovima, kada kutovi vodika veze u molekuli vode se mijenjaju i stvaraju se sustavi, osim šesterokutnih. Takvi uvjeti nalikuju svemirskim uvjetima i ne pojavljuju se na Zemlji. Na primjer, na temperaturama ispod –110 ° C, vodena para ispada na metalnu ploču u obliku oktaedra i kockica veličine nekoliko nanometara - to je takozvani kubni led. Ako je temperatura nešto iznad –110 ° C, a koncentracija pare vrlo niska, na ploči se stvara sloj izuzetno gustog amorfnog leda.

MORFOLOGIJA

U prirodi je led vrlo čest mineral. U zemljinoj kori postoji nekoliko vrsta leda: riječni, jezerski, morski, zemljani, firnov i ledenjački. Češće tvori skupne nakupine sitnokristalnih zrna. Poznate su i kristalne ledene formacije koje nastaju sublimacijom, odnosno izravno iz isparljivog stanja. U tim slučajevima led ima oblik skeletnih kristala (snježne pahulje) i agregata skeletnog i dendritičnog rasta (špiljski led, rima, mraz i uzorci na staklu). Nalaze se veliki dobro izrezani kristali, ali vrlo rijetki. N. N. Stulov opisao je kristale leda sjeveroistočnog dijela Rusije, pronađene na dubini od 55-60 m od površine, izometrijskog i stupčastog izgleda, a duljina najvećeg kristala bila je 60 cm, a promjer njegove baze bio je Oblici od 15 cm na kristalima leda otkrili su samo lica šesterokutne prizme (1120), šesterokutne bipiramide (1121) i pinakoida (0001).
Ledeni stalaktiti, kolokvijalno nazvani "ledenice", poznati su svima. S temperaturnim razlikama od oko 0 ° u jesensko-zimskim sezonama, one rastu posvuda na Zemljinoj površini tijekom sporog smrzavanja (kristalizacije) tekuće i kapajuće vode. Česte su i u ledenim spiljama.
Ledene obale su trake ledenog pokrova leda koji se kristalizira na granici voda-zrak uz rubove rezervoara i graniči s rubovima lokvi, riječnim obalama, jezerima, jezercima, rezervoarima itd. s ostatkom vode koji se ne smrzava. Njihovim potpunim priraštanjem nastaje kontinuirani ledeni pokrov na površini rezervoara.
Led također tvori paralelno-stupčaste agregate u obliku vlaknastih žila u poroznim tlima, te ledene antolite na njihovoj površini.

PODRIJETLO

Led nastaje uglavnom u vodenim bazenima pri padu temperature zraka. Istodobno se na površini vode pojavljuje kaša od leda, sastavljena od ledenih iglica. Odozdo na njoj rastu dugi kristali leda u kojima su osi simetrije šestog reda smještene okomito na površinu kore. Odnos između kristala leda pri različiti uvjeti formacije prikazane su na Sl. Led je rasprostranjen svugdje gdje ima vlage i gdje se temperatura spusti ispod 0 ° C. U nekim se područjima mljeveni led otapa samo do male dubine, ispod koje počinje vječni mraz. To su takozvana područja permafrosta; u područjima rasprostranjenosti vječnog leda u gornjim slojevima zemljine kore postoje tzv podzemni led, među kojima se razlikuje moderni i fosilni podzemni led. Najmanje 10% cijele kopnene površine Zemlje prekriveno je ledenjacima, a monolitna ledena stijena koja ih sastavlja naziva se glacijalnim ledom. Ledenički led nastaje uglavnom nakupljanjem snijega kao posljedica njegovog zbijanja i transformacije. Ledena ploča pokriva oko 75% Grenlanda i gotovo cijelu Antarktiku; najveća debljina ledenjaka (4330 m.) ustanovljena je u blizini postaje Byrd (Antarktika). U središnjem Grenlandu debljina leda doseže 3200 m.
Ledene naslage dobro su poznate. U područjima s hladnim dugim zimama i kratkim ljetima, kao i u visokoplaninskim predjelima nastaju ledene špilje sa stalaktitima i stalagmitima, među kojima su najzanimljivije Kungurskaya u permskoj regiji Urala, kao i špilja Dobsine u Slovačka.
Kao rezultat smrzavanja morske vode nastaje morski led. Karakteristična svojstva morskog leda su slanost i poroznost, koje određuju raspon njegove gustoće od 0,85 do 0,94 g / cm 3. Zbog tako niske gustoće ledene se ledene površine uzdižu iznad površine vode za 1/7-1 / 10 njihove debljine. Morski led počinje se topiti na temperaturama iznad -2,3 ° C; elastičniji je i teže se razbija u komade od slatkovodnog leda.

PRIJAVA

Kasnih 1980-ih laboratorij u Argonneu razvio je tehnologiju za proizvodnju ledene kaše (Ice Susrry), sposobnu slobodno teći kroz cijevi različitih promjera, bez skupljanja u ledene naslage, bez lijepljenja ili začepljenja rashladnog sustava. Suspenzija slane vode sastojala se od mnogih vrlo malih kristala leda okruglog oblika. Zbog toga je očuvana pokretljivost vode, a istodobno, sa stajališta tehnologije grijanja, to je led, koji je 5-7 puta učinkovitiji od obične hladne vode u rashladnim sustavima zgrada. Osim toga, takve smjese obećavaju medicini. Pokusi na životinjama pokazali su da mikrokristali mješavine leda savršeno prolaze u prilično male krvne žile i ne oštećuju stanice. Smrznuta krv produljuje vrijeme tijekom kojeg se žrtva može spasiti. Na primjer, sa srčanim zastojem, ovo se vrijeme produljuje, prema konzervativnim procjenama, s 10-15 na 30-45 minuta.
Upotreba leda kao građevinskog materijala raširena je u cirkumpolarnim regijama za izgradnju stanova - iglua. Led je dio pikeritskog materijala koji je predložio D. Pike, od kojeg je predloženo da se napravi najveći svjetski nosač aviona.

Led - H20

KLASIFIKACIJA

Oko -1,8 ° C

Procjena količine (gustoće) morskog leda data je u bodovima - od 0 ( čista voda) do 10 (čvrsti led).

Svojstva

Najvažnija svojstva morskog leda su poroznost i slanost, koje određuju njegovu gustoću (od 0,85 do 0,94 g / cm³). Zbog niske gustoće leda ledene se ledene površine uzdižu iznad površine vode za 1/7 - 1/10 svoje debljine. Morski led počinje se topiti na temperaturama iznad -2,3 ° C. U usporedbi sa slatkom vodom, teže se cijepa na dijelove i elastičnija je.

Slanost

Gustoća

Morski led je složeno fizičko tijelo napravljeno od kristala svježi led, salamura, mjehurići zraka i razne nečistoće. Omjer komponenata ovisi o uvjetima formiranja leda i kasnijim procesima leda te utječe na prosječnu gustoću leda. Dakle, prisutnost mjehurića zraka (poroznost) značajno smanjuje gustoću leda. Slanost leda ima manji utjecaj na gustoću od poroznosti. S salinitetom leda od 2 ppm i nultom poroznošću, gustoća leda iznosi 922 kilograma po kubičnom metru, a sa poroznošću od 6 posto smanjuje se na 867. Istodobno, pri nultoj poroznosti, povećanje slanosti s 2 na 6 ppm dovodi do povećanja gustoće leda samo sa 922 na 928 kilograma po kubičnom metru.

Termofizička svojstva

Nijanse morskog leda u velikim područjima kreću se od bijele do smeđe.

Bijeli led nastaje od snijega i ima mnogo mjehurića zraka ili ćelija slane vode.

Mladi morski led zrnaste strukture sa značajnom količinom zraka i salamure često ima zelena Boja.

Višegodišnji humcocky led iz kojeg su istisnute nečistoće i mladi led koji se smrznuo u mirnim uvjetima često imaju plava ili plava Boja. Ledenjački led i sante leda također su plave. V. plavi led jasno je vidljiva iglasta struktura kristala.

Smeđa ili je žućkasti led riječnog ili obalnog podrijetla, sadrži primjese gline ili huminskih kiselina.

Početne vrste leda (ledena mast, mulj) imaju tamno siva boje, ponekad s čeličnom sjenom. S povećanjem debljine leda, njegova boja postaje svjetlija, postupno prelazeći u bijelu. Prilikom topljenja tanki komadići leda ponovno postaju sivi.

Ako led sadrži veliki broj mineralne ili organske nečistoće (plankton, eolske suspenzije, bakterije), njegova se boja može promijeniti u crvena, ružičasta, žuta, do crno.

Zbog svojstva leda da zarobi dugovalno zračenje, sposoban je stvoriti efekt staklenika, što dovodi do zagrijavanja vode ispod njega.

Mehanička svojstva

Mehanička svojstva leda znače njegovu sposobnost da se odupre deformaciji.

Tipične vrste deformacije leda: napetost, kompresija, smicanje, savijanje. Postoje tri stupnja deformacije leda: elastična, elastično-plastična i faza uništenja. Uzimanje u obzir mehaničkih svojstava leda važno je pri određivanju optimalnog smjera ledolomaca, kao i pri postavljanju tereta na ledene plohe, polarne postaje, pri proračunu čvrstoće trupa broda.

Obrazovni uvjeti

Kad nastane morski led, male kapljice slane vode pojavljuju se između potpuno svježih kristala leda, koji postupno teku prema dolje. Točka ledišta i temperatura najveće gustoće morske vode ovise o njezinoj slanosti. Morska voda, čiji je salinitet ispod 24,695 ppm (tzv. Bočata voda), kada se ohladi, najprije doseže najveću gustoću, poput slatke vode, a daljnjim hlađenjem i nedostatkom miješanja brzo doseže točku smrzavanja. Ako je salinitet vode veći od 24,695 ppm ( slanu vodu), hladi se do točke smrzavanja na stalno povećanje gustoća s kontinuiranim miješanjem (izmjena između gornjih hladnih i donjih toplijih slojeva vode), što ne stvara uvjete za brzo hlađenje i smrzavanje vode, odnosno, pod istim vremenskim uvjetima, slana oceanska voda kasnije smrzava bočatu.

Klasifikacije

Morski led na svoj način mjesto i mobilnost podijeljen je u tri vrste:

• plutajući (lebdeći) led,

Po fazama razvoja leda postoji nekoliko takozvanih početnih vrsta leda (prema vremenu nastanka):

• unutar vode (uključujući dno ili sidro), nastale na određenoj dubini i objekata u vodi u uvjetima turbulentnog miješanja vode.

Druge vrste leda u smislu vremena formiranja - nilas led:

• nilas, nastao na mirnoj morskoj površini od masti i snijega (tamni nilas do 5 cm debljine, svijetli nilas do 10 cm debljine) tanka je elastična korica leda koja se lako ulekne na vodi ili nabubri i tijekom zgnječenja stvara nazubljene slojeve;
• tikvice nastale u osvježenoj vodi u mirnom moru (uglavnom u uvalama, blizu ušća rijeke) - krhka sjajna kora leda koja se lako lomi pod utjecajem valova i vjetra;
• led za palačinke nastao tijekom slabih valova od ledene masti, snijega ili mulja ili kao posljedica loma uslijed uzbuđenja zbog boce, nilasa ili tzv. mladi led... To je ploča od zaobljenog leda promjera 30 cm do 3 m i debljine 10-15 cm s podignutim rubovima zbog trljanja i udaraca ledenih leda.

Sljedeća faza u razvoju formiranja leda je mladi led, koje se dijele na sivi (debljine 10-15 cm) i sivobijeli (debljine 15-30 cm) led.

Morski led koji se razvija iz mladog leda i ima ne više od jednog zimskog razdoblja naziva se led prve godine... Ovaj godišnji led može biti:

• tanak godišnji led - bijeli led debljine 30-70 cm,
• srednja debljina - 70-120 cm,
• debeli jednogodišnji led - debljine više od 120 cm.

Ako se morski led topio najmanje godinu dana, pripada stari led... Stari led se dijeli na:

• zaostali godišnji - led se ne topi ljeti, što je opet u fazi smrzavanja,
• dvogodišnjak-postojao je više od jedne godine (debljina doseže 2 m),
• višegodišnji - stari led debljine 3 m i više, koji je preživio topljenje najmanje dvije godine. Površina takvog leda prekrivena je brojnim nepravilnostima, izbočinama nastalim kao posljedica opetovanog topljenja. Donju površinu višegodišnjeg leda također karakterizira velika neravnina i raznolikost oblika.

Debljina višegodišnjeg leda u