Es paronim - es. Sifat es: struktur, sifat mekanik dan fisik es Pembentukan dan endapan

Banyak dari keajaiban alam ini hanya dapat dilihat oleh para ilmuwan, karena mereka terletak di daerah yang dingin dan jarang penduduknya di planet kita.

Blue River ini adalah surga kayak di Greenland. Gletser Melting Peterman mengisi daerah dataran rendah dengan air biru yang sangat jernih. Fenomena ini terjadi secara musiman sehingga menyebabkan sungai berubah bentuk. Warna biru cerah hanya melekat pada air glasial di wilayah ini.

Svalbard, yang berarti "pantai dingin", adalah sebuah kepulauan di Kutub Utara, yang membentuk sebagian besar bagian utara Norwegia dan juga Eropa. Tempat ini terletak kira-kira 650 kilometer di utara daratan Eropa, di tengah-tengah antara daratan Norwegia dan Kutub Utara. Meskipun begitu dekat dengan Kutub Utara, Svalbard relatif hangat berkat efek pemanasan Arus Teluk, yang membuatnya layak huni. Sebenarnya,

Svalbard adalah wilayah berpenghuni permanen paling utara di planet ini. Kepulauan Spitsbergen mencakup area seluas 62.050 sq. km, hampir 60% di antaranya ditutupi oleh gletser, banyak di antaranya langsung ke laut. Gletser Broswellbrin raksasa, yang terletak di Nordustlandet, pulau terbesar kedua di nusantara, membentang sejauh 200 kilometer. Tepian es sepanjang 20 meter dari gletser ini dilintasi oleh ratusan air terjun. Air terjun ini hanya dapat dilihat di bulan-bulan hangat.

Gua kristal

Gua di gletser ini adalah hasil dari pencairan glasial, ketika hujan dan air yang meleleh di permukaan gletser diarahkan ke aliran yang masuk ke gletser melalui celah-celah. Aliran air secara bertahap melelehkan lubang, menuju ke daerah yang lebih rendah, membentuk gua kristal yang panjang. Endapan kecil di air di sepanjang aliran air yang meleleh memberi warna berlumpur, sementara bagian atas gua ditampilkan dengan warna biru tua.

Karena pergerakan gletser yang cepat, sekitar 1 m per hari di atas medan yang tidak rata, gua es ini berubah menjadi celah vertikal yang dalam di ujungnya. Hal ini memungkinkan siang hari untuk memasuki gua es dari kedua ujungnya. Gua ini dapat diakses melalui pintu masuk 7 meter di garis pantai... Pada akhirnya, itu meruncing ke lorong sempit yang sulit, tingginya tidak lebih dari satu meter. Gua Es berada di zona yang tidak stabil dan dapat runtuh kapan saja.

Aman untuk memasukinya hanya di musim dingin, ketika suhu dingin mengeraskan es. Meskipun demikian, suara penggilingan es yang konstan di dalam gua dapat didengar. Ini bukan karena semuanya akan runtuh, tetapi karena gua itu bergerak bersama dengan gletser itu sendiri.

Setiap kali gletser bergerak satu milimeter, suara yang sangat keras dapat terdengar. Di antara atraksi Islandia, gua sangat populer.

Gletser Briksdal

Gletser Brixdalsbreen atau Gletser Brixdal adalah salah satu cabang Gletser Jostedalsbreen yang paling mudah diakses dan terkenal. Tempat ini terletak di Norwegia dan merupakan bagian dari Taman Nasional Jostedalsbrin. Gletser berakhir di tempat yang kecil danau glasial, yaitu 346 meter di atas permukaan laut. Pengunjung dari seluruh dunia datang untuk melihat singkapan yang indah dari Gletser Briksdal, yang terletak di antara air terjun dan puncak yang tinggi. Dengan peralatan yang tepat dan pemandu yang berpengalaman, pengunjung dapat menikmati perjalanan yang benar-benar aman namun sangat menyenangkan.

Ngarai Bersday

Diukir oleh air yang meleleh, Bersday Canyon memiliki kedalaman 45 meter. Foto ini diambil pada tahun 2008. Di sepanjang tepi Greenland Ice Canyon, garis-garis di dinding menunjukkan lapisan stratigrafi es dan salju yang telah terbentuk selama bertahun-tahun. Lapisan hitam di dasar saluran adalah cryoconite - debu yang ditiupkan tepung yang diendapkan dan diendapkan di salju, gletser, atau lapisan es.

Gletser Kaki Gajah

Kaki Gajah Gletser Arktik Ditemukan di tanah hijau utara... Area abu-abu di elevasi rendah di gletser diukir dengan saluran air lelehan yang jelas terpisah dari area akumulasi permukaan putih di atasnya. Tidak sulit untuk memahami dari mana gletser ini mendapatkan namanya. Gletser unik ini terletak di tempat yang menakjubkan lokasi geografis di pantai timur laut Greenland.

Gelombang beku

Gelombang beku unik ini terletak di Antartika. Ditemukan oleh ilmuwan Amerika Tony Travowillon pada tahun 2007. Foto-foto ini sebenarnya tidak menunjukkan gelombang raksasa yang membeku dengan cara apa pun dalam prosesnya. Formasi tersebut mengandung es biru, dan ini adalah bukti kuat bahwa ia tidak tercipta dalam semalam dari gelombang.

Es biru dibuat dengan mengompresi gelembung udara yang terperangkap. Es terlihat biru karena saat cahaya melewati lapisan, cahaya biru dipantulkan kembali dan cahaya merah diserap. Dengan demikian, warna biru tua menunjukkan bahwa es terbentuk perlahan seiring waktu, bukan seketika. Pencairan dan pembekuan berikutnya selama beberapa musim memberikan formasi yang halus, penampilan seperti gelombang.

Gunung es bergaris

Paling sering, gunung es memiliki garis-garis biru dan hijau, tetapi bisa berwarna cokelat. Fenomena ini sering terjadi di laut Selatan... Gunung es bergaris dengan beberapa garis warna, termasuk kuning, coklat, cukup umum di perairan dingin di Antartika.

Gunung es berwarna terbentuk ketika bongkahan besar es pecah dari lapisan es dan masuk ke laut. Karena gletser terdiri dari salju yang jatuh di Antartika selama ribuan tahun, es terdiri dari air tawar... Dengan demikian, es segar yang mengapung tampak berinteraksi dengan air asin. Air laut bersentuhan dengan gletser yang sangat dingin, dan juga membeku, seolah-olah menutupinya dengan kerak.

Lapisan atas es ini, terbentuk dari air laut, mengandung bahan organik dan mineral. Terperangkap dalam ombak dan tertiup angin, gunung es dapat dicat dengan garis-garis berwarna yang menakjubkan dari berbagai bentuk dan struktur. Gunung es tampak putih karena gelembung-gelembung kecil yang terperangkap di dalam es dan cahaya yang tersebar. Bercak biru terbentuk ketika celah di lapisan es terisi dengan air lelehan, yang dengan cepat membeku.

Dalam hal ini, gelembung tidak punya waktu untuk terbentuk. Ketika air kaya akan ganggang, garisnya bisa berubah menjadi hijau dan juga warna yang berbeda.

Menara es

Ratusan menara es dapat dilihat di puncak gunung berapi Erebus (3.800 m). Mereka tampak seperti tunggul satu hari di wajah raksasa. Selalu gunung berapi aktif mungkin satu-satunya tempat di Antartika di mana api dan es bertemu, bercampur, dan menciptakan sesuatu yang unik. Menara ini tingginya bisa mencapai 20 meter dan terlihat hampir hidup, melepaskan semburan uap ke langit kutub selatan. Bagian dari uap vulkanik dibekukan, diendapkan di bagian dalam menara, mengembang dan meluaskannya.

Air terjun beku

Fang adalah air terjun yang terletak di dekat Vail, Colorado. Sebuah kolom es besar terbentuk dari air terjun ini hanya selama musim dingin yang sangat dingin, ketika es menciptakan kolom es yang tumbuh hingga ketinggian 50 meter. Air Terjun Feng yang beku memiliki dasar yang lebarnya mencapai 8 meter.

Penitentes

Penitentes adalah paku es yang menakjubkan yang terbentuk secara alami di dataran di dataran tinggi pegunungan Andes, pada ketinggian lebih dari 4000 meter di atas permukaan laut. Paku es ini mencapai ketinggian yang bervariasi dari beberapa sentimeter hingga 5 meter, memberikan kesan hutan es. Ujung bilahnya selalu mengarah ke matahari. mereka mulai perlahan terbentuk ketika es mencair dengan sinar matahari awal. Orang Andes menghubungkan fenomena ini dengan angin kencang di daerah ini, yang sebenarnya hanya bagian dari proses.

Menurut pengamatan ilmiah baru-baru ini, sinar matahari yang mengenai es memanaskannya, dan sebagian cahaya terperangkap di dalam es, menyebabkan pencairan es yang tidak merata, dan bagian-bagian es yang tidak meleleh membentuk patung berbentuk aneh yang dikenal sebagai Penitentes.

Gua Es Kungur, Rusia

Gua Es Kungur adalah salah satu gua terbesar di dunia dan keajaiban Ural yang paling menakjubkan, yang terletak di pinggiran kota Kungur di Wilayah Perm... Diyakini bahwa gua itu berusia lebih dari 10 ribu tahun.

Total panjangnya mencapai 5700 meter, di dalam gua terdapat 48 gua dan 70 danau bawah tanah, hingga kedalaman 2 meter. Suhu di dalam gua es bervariasi dari -10 hingga -2 derajat Celcius.

Struktur kristal kerawang dari es semacam itu mengarah pada fakta bahwa kerapatannya, sama dengan 916,7 kg / m³ pada 0 ° C, lebih kecil dari kerapatan air (999,8 kg / m³) pada suhu yang sama. Oleh karena itu, air, yang berubah menjadi es, meningkatkan volumenya sekitar 9%. Es, yang lebih ringan dari air cair, terbentuk di permukaan badan air, yang mencegah pembekuan air lebih lanjut.

Panas spesifik leleh es yang tinggi, sebesar 330 kJ / kg (sebagai perbandingan, panas spesifik leleh besi adalah 270 kJ / kg), merupakan faktor penting dalam pergantian panas di Bumi. Jadi, untuk mencairkan 1 kg es atau salju, Anda membutuhkan panas sebanyak yang diperlukan untuk memanaskan satu liter air hingga 80 ° C.

Es terjadi di alam dalam bentuk es itu sendiri (daratan, mengambang, bawah tanah), serta dalam bentuk salju, embun beku, rime. Di bawah pengaruh beratnya sendiri, es memperoleh sifat plastik dan fluiditas.

Es alami biasanya jauh lebih bersih daripada air, karena ketika air mengkristal, molekul air pertama-tama masuk ke dalam kisi (lihat zona mencair). Es dapat mengandung kotoran mekanis - partikel padat, tetesan larutan pekat, gelembung gas. Kehadiran kristal garam dan tetesan air asin menjelaskan salinitas es laut.

Di tanah

Total cadangan es di Bumi sekitar 30 juta km³. Cadangan utama es di Bumi terkonsentrasi di tutup kutub (terutama di Antartika, di mana ketebalan lapisan es mencapai 4 km).

Di laut

Air di lautan dunia itu asin dan ini mencegah pembentukan es, jadi es hanya terbentuk di garis lintang kutub dan subkutub, di mana musim dinginnya panjang dan sangat dingin. Beberapa laut dangkal yang terletak di zona beriklim sedang membeku. Bedakan antara es tahunan dan abadi. Es laut bisa diam jika terhubung ke darat, atau mengambang, yaitu melayang. Ada es di lautan yang terlepas dari

Es memasok planet ini dengan volume besar air tawar dan menjaga tingkat air global di lautan dunia dari kenaikan bencana.

Selain itu, es mengandung informasi berguna tentang masa lalu planet kita, dan juga menceritakan tentang masa depan iklim di Bumi.

Berikut adalah yang paling Fakta Menarik tentang es di Bumi dan sekitarnya:

Nama es

1. Es memiliki banyak nama yang berbeda.

Hanya es laut yang memiliki beberapa nama, belum lagi es di Kutub Utara dan Antartika. Es halus, es dalam air, nila, dan es pancake hanyalah beberapa dari apa yang dapat ditemukan di Kutub Utara dan Antartika.

Jika Anda berenang di dekat Kutub Utara atau Selatan, maka Anda lebih tahu di mana gunung es berada, dan di mana bagian bawah es cepat (es yang terikat ke pantai atau dasar), apa perbedaan antara rawa dan gundukan, dan antara es yang terapung dan flauberg (gunung terapung) ...

Tetapi jika menurut Anda kata-kata ini lebih dari cukup untuk Anda, maka Anda akan terkejut mengetahui bahwa orang-orang Alaska, Inupiat, memiliki 100 nama berbeda untuk es, yang logis untuk orang-orang yang tinggal di tempat dingin. .

Hujan beku

2. Hujan beku terjadi ketika salju melewati lapisan atmosfer yang hangat dan dingin.

Hujan es bisa mematikan. Beginilah terjadinya: salju memasuki lapisan atmosfer yang hangat dan mencair, berubah menjadi tetesan air hujan, lalu melewati lapisan udara yang dingin. Tetesan hujan tidak sempat membeku, melewati lapisan dingin ini, tetapi ketika mereka bertabrakan dengan permukaan yang dingin, tetesan ini langsung berubah menjadi es.

Akibatnya, lapisan es tebal terbentuk di jalan, dan segala sesuatu di sekitarnya berubah menjadi gelanggang es. Es juga menumpuk di kabel listrik, yang dapat menyebabkan kerusakan. Es yang terkumpul di cabang dapat mematahkannya, yang sangat berbahaya bagi manusia.

Ada laboratorium hari ini di mana para ilmuwan mencoba untuk memprediksi di mana dan bagaimana hujan ini akan terjadi. Salah satu laboratorium ini terletak di New Hampshire, tempat para ilmuwan membuat simulasi hujan beku.

Es kering

3. Es kering tidak terdiri dari air.

Faktanya, itu adalah karbon dioksida beku, yang dapat mengubah keadaannya dari padat menjadi gas pada suhu kamar dan tekanan atmosfer, melewati fase cair. Es kering cukup berguna untuk menjaga beberapa barang tetap dingin, karena membeku pada suhu 78,5 derajat Celcius.

Penemuan kulkas

4. Es membantu orang menemukan kulkas.

Ribuan tahun yang lalu, orang menggunakan es untuk menjaga kesegaran makanan. Pada 1800-an, orang mengukir es batu dari danau beku, membawanya masuk dan menyimpannya di ruang dan ruang bawah tanah khusus yang terisolasi. Menjelang akhir abad ke-19, orang menggunakan kotak es rumah tangga untuk makanan, yang kemudian berubah menjadi lemari es.

Es tidak hanya membuat hidup lebih mudah bagi rumah individu, tetapi juga memainkan peran kunci dalam produksi massal dan distribusi daging dan makanan mudah rusak lainnya. Ini semua pada akhirnya menyebabkan urbanisasi dan pengembangan banyak industri lainnya.

Pada akhir abad ini, polusi dan tumpukan puing yang dibuang ke saluran pembuangan mencemari banyak cadangan es alam dunia. Masalah ini menyebabkan pengembangan kulkas listrik modern. Kulkas pertama yang sukses secara komersial dirilis pada tahun 1927 di Amerika Serikat.

Lapisan es Greenland

5. Lapisan es Greenland mengandung 10% dari es glasial dunia di planet ini, dan mencair dengan cepat.

Lapisan es ini adalah massa es terbesar kedua di dunia setelah lapisan es Antartika, dan mengandung cukup air untuk menaikkan permukaan laut setidaknya 6 meter. Jika setiap gletser dan lapisan es mencair di Bumi, permukaan air akan naik lebih dari 80 meter.

Lapisan es Greenland kehilangan 8.000 ton setiap detik, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada tahun 2016 di jurnal Nature Climate Change. Para ilmuwan telah meneliti lapisan es ini selama beberapa tahun untuk lebih memahami bagaimana ia merespons perubahan iklim di Bumi.

Gunung es dan gletser

6. Gunung es dan gletser tidak hanya berwarna putih.

Cahaya putih terdiri dari banyak warna, dan masing-masing memiliki panjang gelombang yang berbeda. Saat salju menumpuk di gunung es, gelembung udara di salju berkontraksi dan lebih banyak cahaya menembus es daripada yang dipantulkan dari gelembung dan kristal es kecil.

Di sinilah triknya: warna dengan panjang gelombang lebih panjang, seperti merah dan kuning, diserap oleh es, sedangkan warna dengan panjang gelombang lebih pendek, seperti biru dan hijau, memantulkan cahaya. Oleh karena itu, gunung es dan gletser memiliki warna kebiruan-kehijauan.

Zaman es di Bumi

7. Ada banyak zaman es di Bumi.

Seringkali ketika kita mendengar tentang zaman es, kita membayangkan hanya satu periode seperti itu. Faktanya, bahkan sebelum kita, ada beberapa zaman es di planet ini, dan semuanya sangat parah. Para ilmuwan berasumsi bahwa pada suatu periode waktu tertentu planet kita benar-benar beku, dan para ilmuwan menyebut hipotesis ini "Bumi-bola salju".

Ada anggapan bahwa beberapa zaman es adalah hasil evolusi bentuk kehidupan baru - tumbuhan, serta organisme uniseluler dan multiseluler - yang berkontribusi pada perubahan konsentrasi oksigen dan karbon dioksida di atmosfer sedemikian rupa sehingga menyebabkan perubahan efek rumah kaca.

Bumi akan terus melalui siklus mantra hangat dan dingin. Namun, pada tahap ini, para ilmuwan memperkirakan bahwa selama 100 tahun ke depan, laju pemanasan akan setidaknya 20 kali lebih tinggi daripada laju periode pemanasan sebelumnya.

Air tawar di bumi

8. Lebih dari 2/3 cadangan air tawar bumi disimpan di gletser.

Mencairnya gletser tidak hanya akan menyebabkan peningkatan tingkat lautan dunia, tetapi juga akan menyebabkan penurunan yang signifikan dalam tingkat pasokan air tawar dan kualitasnya. Selain itu, pencairan gletser akan menyebabkan masalah pasokan energi, karena banyak pembangkit listrik tenaga air tidak akan dapat bekerja dengan baik - karena pencairan, banyak sungai akan mengubah salurannya. Di beberapa daerah seperti Amerika Selatan dan Himalaya sudah mengalami masalah ini.

Planet es

9. Es tidak hanya ada di Bumi.

Air terdiri dari hidrogen dan oksigen, dan unsur-unsur ini berlimpah di tata surya kita. Tergantung pada kedekatannya dengan Matahari, planet yang berbeda di tata surya kita memiliki volume air yang berbeda. Misalnya, Jupiter dan Saturnus jauh dari Matahari, dan bulan-bulan mereka memiliki lebih banyak air daripada Bumi, Mars, dan Merkurius, di mana suhu tinggi membuat hidrogen dan oksigen lebih sulit untuk membuat molekul air.

Europa adalah satelit Yupiter

Planet-planet jauh tersebut memiliki beberapa satelit beku, salah satunya disebut Europa, satelit ke-6 Yupiter. Satelit ini ditutupi dengan beberapa lapisan es, dengan ketebalan total beberapa kilometer. Di permukaan Europa, retakan dan undulasi ditemukan, yang mungkin terbentuk oleh gelombang laut bawah laut.

Enceladus - bulan saturnus

Cadangan air yang besar di satelit Europa telah memungkinkan para ilmuwan untuk berasumsi bahwa mungkin ada kehidupan di dalamnya.

Gunung berapi es (cryovolcanoes)

10. Ada yang namanya gunung es (cryovolcano)

Enceladus, salah satu bulan Saturnus, sangat membanggakan fitur menarik... Daerah kutub utaranya mengandung cryovolcanoes, sejenis geyser eksotis yang memuntahkan es alih-alih lava.

Ini terjadi ketika es jauh di bawah permukaan memanas dan berubah menjadi uap, setelah itu meletus ke atmosfer dingin satelit dalam bentuk partikel es.

Kehidupan di Mars

11. Es di Mars dapat membantu Anda mempelajari kehidupan di Planet Merah.

Menurut informasi dari satelit, ada es di Mars (baik air kering maupun beku). Es ini ditemukan di tutup kutub Planet Merah dan di daerah permafrost.

Cadangan es Mars dapat memberikan jawaban atas pertanyaan yang telah diperdebatkan selama bertahun-tahun - apakah kehidupan di Mars dapat dipertahankan.

Dalam misi masa depan ke Mars, para ilmuwan akan mencoba mencari tahu apakah cadangan air yang mungkin muncul dari gletser bawah tanah dapat menampung kehidupan.

Mumi manusia beku

12. Mumi yang diawetkan paling baik dibekukan.

La Donzella

Dari Andes hingga Pegunungan Alpen, sisa-sisa manusia beku memungkinkan para ilmuwan untuk belajar lebih banyak tentang bagaimana orang hidup ratusan dan ribuan tahun yang lalu. Beberapa dari sisa-sisa yang paling diawetkan adalah milik seorang remaja Inca berusia 15 tahun bernama La Doncella atau Virgo.

Agaknya, gadis itu dikorbankan sekitar 500 tahun yang lalu, di puncak gunung berapi Llullaillaco, yang terletak di Argentina. Gadis itu ditemukan bersama anak-anak lain. Dia diyakini meninggal karena hipotermia.

tzi

Mumi beku lainnya - Oetzi - milik era Chalcolithic. Mumi es seorang pria ini ditemukan pada tahun 1991 di tztal Alps dekat perbatasan Austria-Italia. Diperkirakan mumi berusia 5.300 tahun.

Es- mineral dengan kimia. rumus H 2 O, mewakili air dalam keadaan kristal.
Komposisi kimia es: H - 11,2%, O - 88,8%. Kadang-kadang mengandung kotoran mekanis berupa gas dan padat.
Di alam, es terutama diwakili oleh salah satu dari beberapa modifikasi kristal, stabil dalam kisaran suhu dari 0 hingga 80 ° C, dengan titik leleh 0 ° C. Ada 10 modifikasi kristal es dan es amorf yang diketahui. Yang paling banyak dipelajari adalah es modifikasi pertama - satu-satunya modifikasi yang ditemukan di alam. Es terjadi di alam dalam bentuk es itu sendiri (daratan, terapung, bawah tanah, dll.), serta dalam bentuk salju, embun beku, dll.

Lihat juga:

STRUKTUR

Struktur kristal es mirip dengan struktur: setiap molekul H2O dikelilingi oleh empat molekul yang paling dekat dengannya, terletak pada jarak yang sama darinya, sama dengan 2,76Α dan terletak di simpul tetrahedron biasa. Karena bilangan koordinasi yang rendah, struktur es bersifat kerawang, yang mempengaruhi kerapatannya (0,917). Es memiliki kisi heksagonal dan dibentuk oleh air yang membeku pada 0 ° C dan tekanan atmosfer. Kisi dari semua modifikasi kristal es memiliki struktur tetrahedral. Parameter sel satuan es (pada t 0 ° C): a = 0,45446 nm, c = 0,73670 nm (c adalah jarak dua kali lipat antara bidang utama yang berdekatan). Dengan penurunan suhu, mereka berubah sangat tidak signifikan. Molekul 2 0 dalam kisi es dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Mobilitas atom hidrogen dalam kisi es jauh lebih tinggi daripada mobilitas atom oksigen, karena itu molekul-molekulnya mengubah tetangganya. Di hadapan gerakan vibrasi dan rotasi molekul yang signifikan dalam kisi es, penurunan translasi molekul dari situs koneksi spasial mereka muncul dengan gangguan pemesanan lebih lanjut dan pembentukan dislokasi. Ini menjelaskan manifestasi dari sifat reologi spesifik dalam es, yang mencirikan hubungan antara deformasi ireversibel (aliran) es dan tekanan yang menyebabkannya (plastisitas, viskositas, tegangan luluh, mulur, dll.). Karena keadaan ini, gletser mengalir mirip dengan cairan yang sangat kental, dan, dengan demikian, es alami berpartisipasi aktif dalam siklus air di Bumi. Kristal es relatif besar (ukuran melintang dari pecahan milimeter hingga beberapa puluh sentimeter). Mereka dicirikan oleh anisotropi koefisien viskositas, yang nilainya dapat bervariasi beberapa kali lipat. Kristal mampu reorientasi di bawah aksi beban, yang mempengaruhi metamorfisasi dan kecepatan aliran gletser.

PROPERTI

Es tidak berwarna. Dalam kelompok besar, dibutuhkan warna kebiruan. Kilau kaca. Transparan. Tidak memiliki belahan. Kekerasan 1.5. Rentan. Optik positif, indeks bias sangat rendah (n = 1,310, nm = 1,309). 14 jenis es yang dikenal di alam. Benar, semuanya, kecuali es yang biasa kita gunakan, mengkristal dalam sistem heksagonal dan dilambangkan sebagai es I, terbentuk dalam kondisi eksotis - pada suhu yang sangat rendah (sekitar -110 150 0С) dan tekanan tinggi, ketika sudut hidrogen ikatan dalam molekul air berubah dan sistem terbentuk, selain heksagonal. Kondisi seperti itu menyerupai kondisi ruang dan tidak terjadi di Bumi. Misalnya, pada suhu di bawah –110 ° C, uap air jatuh di atas pelat logam dalam bentuk oktahedron dan kubus berukuran beberapa nanometer - inilah yang disebut es kubik. Jika suhu sedikit di atas –110 ° C, dan konsentrasi uap sangat rendah, lapisan es amorf yang sangat padat terbentuk di piring.

MORFOLOGI

Di alam, es adalah mineral yang sangat umum. Ada beberapa jenis es di kerak bumi: sungai, danau, laut, tanah, firn dan es gletser. Lebih sering membentuk akumulasi agregat butiran kristal halus. Juga dikenal formasi es kristal yang muncul melalui sublimasi, yaitu, langsung dari keadaan uap. Dalam kasus ini, es berbentuk kristal kerangka (kepingan salju) dan kumpulan pertumbuhan kerangka dan dendritik (es gua, rime, embun beku, dan pola pada kaca). Kristal besar yang dipotong dengan baik ditemukan, tetapi sangat jarang. NN Stulov menggambarkan kristal es bagian timur laut Rusia, ditemukan pada kedalaman 55-60 m dari permukaan, memiliki penampilan isometrik dan kolumnar, dan panjang kristal terbesar adalah 60 cm, dan diameter alasnya adalah 15 cm bentuk pada kristal es mengungkapkan hanya wajah prisma heksagonal (1120), bipiramid heksagonal (1121) dan pinacoid (0001).
Stalaktit es, bahasa sehari-hari disebut "es", sudah tidak asing lagi bagi semua orang. Dengan perbedaan suhu sekitar 0 ° di musim gugur-musim dingin, mereka tumbuh di mana-mana di permukaan bumi selama pembekuan lambat (kristalisasi) air yang mengalir dan menetes. Mereka juga umum di gua es.
Tepian es adalah lapisan es penutup es yang mengkristal di batas air-udara di sepanjang tepi waduk dan berbatasan dengan tepi genangan air, tepi sungai, danau, kolam, waduk, dll. dengan sisa badan air yang tidak membeku. Dengan akresi lengkap mereka, lapisan es terus menerus terbentuk di permukaan reservoir.
Es juga membentuk agregat paralel-kolom dalam bentuk urat berserat di tanah berpori, dan es antolit di permukaannya.

ASAL

Es terbentuk terutama di cekungan air ketika suhu udara turun. Pada saat yang sama, bubur es muncul di permukaan air, terdiri dari jarum es. Dari bawah, kristal es panjang tumbuh di atasnya, di mana sumbu simetri orde keenam terletak tegak lurus dengan permukaan kerak. Hubungan antara kristal es di kondisi yang berbeda formasi ditunjukkan pada Gambar. Es didistribusikan di mana pun ada kelembaban dan di mana suhu turun di bawah 0 ° C. Di beberapa daerah, es tanah hanya mencair hingga kedalaman yang dangkal, di mana lapisan es dimulai. Inilah yang disebut daerah permafrost; di daerah permafrost distribusi di lapisan atas kerak bumi, ada yang disebut es bawah tanah, di antaranya membedakan antara es bawah tanah modern dan fosil. Setidaknya 10% dari seluruh daratan Bumi ditutupi dengan gletser, batuan es monolitik yang menyusunnya disebut es glasial. Es glasial terbentuk terutama dari akumulasi salju sebagai hasil dari pemadatan dan transformasinya. Lapisan es menutupi sekitar 75% dari Greenland dan hampir seluruh Antartika; ketebalan gletser terbesar (4330 m.) terbentuk di dekat stasiun Byrd (Antartika). Di Greenland tengah, ketebalan es mencapai 3.200 m.
Deposit es sudah terkenal. Di daerah dengan musim dingin yang panjang dan musim panas yang pendek, serta di daerah pegunungan tinggi, gua es dengan stalaktit dan stalagmit terbentuk, di antaranya yang paling menarik adalah Kungurskaya di wilayah Perm Ural, serta gua Dobsine di Slowakia.
Sebagai hasil dari pembekuan air laut, es laut terbentuk. Sifat karakteristik es laut adalah salinitas dan porositas, yang menentukan kisaran kerapatannya dari 0,85 hingga 0,94 g / cm3. Karena kepadatannya yang rendah, es yang mengapung naik di atas permukaan air sebesar 1/7-1/10 ketebalannya. Es laut mulai mencair pada suhu di atas -2,3 ° C; itu lebih elastis dan lebih sulit pecah berkeping-keping daripada es air tawar.

APLIKASI

Pada akhir 1980-an, laboratorium Argonne mengembangkan teknologi untuk pembuatan bubur es (Ice Slurry), yang mampu mengalir bebas melalui pipa dengan berbagai diameter, tanpa mengumpul di es yang menumpuk, tanpa menempel atau menyumbat sistem pendingin. Suspensi air asin terdiri dari banyak kristal es berbentuk bulat yang sangat kecil. Karena itu, mobilitas air dipertahankan dan, pada saat yang sama, dari sudut pandang rekayasa panas, itu adalah es, yang 5-7 kali lebih efisien daripada air dingin biasa dalam sistem pendingin bangunan. Selain itu, campuran seperti itu menjanjikan untuk pengobatan. Percobaan pada hewan telah menunjukkan bahwa mikrokristal dari campuran es dengan sempurna masuk ke pembuluh darah yang agak kecil dan tidak merusak sel. Darah Beku memperpanjang waktu di mana korban dapat diselamatkan. Misalnya, dengan serangan jantung, waktu ini diperpanjang, menurut perkiraan konservatif, dari 10-15 menit menjadi 30-45 menit.
Penggunaan es sebagai bahan struktural tersebar luas di wilayah sirkumpolar untuk pembangunan tempat tinggal - igloo. Es adalah bagian dari bahan Pikerite yang diusulkan oleh D. Pike, dari mana ia diusulkan untuk membuat kapal induk terbesar di dunia.

Es (Es Inggris) - H 2 O

KLASIFIKASI

Sekitar -1,8 ° C.

Penilaian jumlah (kepadatan) es laut diberikan dalam poin - dari 0 ( air murni) hingga 10 (es padat).

Properti

Sifat paling penting dari es laut adalah porositas dan salinitas, yang menentukan kepadatannya (dari 0,85 hingga 0,94 g / cm³). Karena kepadatan es yang rendah, es yang mengapung naik di atas permukaan air sebesar 1/7 - 1/10 ketebalannya. Es laut mulai mencair pada suhu di atas -2,3°C. Dibandingkan dengan air tawar, lebih sulit untuk dipecah menjadi beberapa bagian dan lebih elastis.

Salinitas

Kepadatan

Es laut adalah tubuh fisik kompleks yang terbuat dari kristal es segar, air garam, gelembung udara dan berbagai kotoran. Rasio komponen tergantung pada kondisi pembentukan es dan proses es berikutnya dan mempengaruhi kepadatan es rata-rata. Dengan demikian, keberadaan gelembung udara (porositas) secara signifikan mengurangi kepadatan es. Salinitas es memiliki efek yang lebih kecil pada kepadatan daripada porositas. Dengan salinitas es 2 ppm dan porositas nol, kerapatan es adalah 922 kilogram per meter kubik, dan dengan porositas 6 persen, turun menjadi 867. Pada saat yang sama, pada porositas nol, peningkatan salinitas dari 2 menjadi 6 ppm menyebabkan peningkatan kepadatan es hanya dari 922 menjadi 928 kilogram per meter kubik.

Sifat termofisika

Nuansa es laut dalam bidang besar berkisar dari putih hingga coklat.

Es putih terbentuk dari salju dan memiliki banyak gelembung udara atau sel air garam.

Es laut muda dari struktur granular dengan sejumlah besar udara dan air asin sering memiliki hijau Warna.

Es hummocky abadi, dari mana kotoran telah diperas, dan es muda yang membeku dalam kondisi tenang, sering kali memiliki biru atau biru Warna. Es gletser dan gunung es juga berwarna biru. V es biru struktur kristal seperti jarum terlihat jelas.

cokelat atau es kekuningan berasal dari sungai atau pantai, mengandung campuran tanah liat atau asam humat.

Jenis es awal (es lemak, lumpur) memiliki Abu-abu gelap warna, terkadang dengan naungan baja. Dengan meningkatnya ketebalan es, warnanya menjadi lebih terang, secara bertahap berubah menjadi putih. Saat mencair, potongan es tipis berubah menjadi abu-abu lagi.

Jika es tersebut mengandung sejumlah besar pengotor mineral atau organik (plankton, suspensi aeolian, bakteri), warnanya dapat berubah menjadi merah, merah muda, kuning, sampai hitam.

Karena sifat es untuk menjebak radiasi gelombang panjang, ia mampu menciptakan efek rumah kaca, yang menyebabkan pemanasan air di bawahnya.

Peralatan mekanis

Sifat mekanik es berarti kemampuannya untuk menahan deformasi.

Jenis deformasi es yang khas: tegangan, kompresi, geser, tekuk. Ada tiga tahap deformasi es: elastis, elastis-plastik, dan tahap penghancuran. Mempertimbangkan sifat mekanik es penting saat menentukan jalur pemecah es yang optimal, serta saat menempatkan kargo di atas es yang mengapung, stasiun kutub, saat menghitung kekuatan lambung kapal.

Kondisi pendidikan

Ketika es laut terbentuk, tetesan kecil air asin muncul di antara kristal es yang benar-benar segar, yang secara bertahap mengalir ke bawah. Titik beku dan suhu kepadatan tertinggi air laut tergantung pada salinitasnya. Air laut, yang salinitasnya di bawah 24,695 ppm (yang disebut air payau), ketika didinginkan, pertama-tama mencapai kepadatan tertinggi, seperti air tawar, dan dengan pendinginan lebih lanjut dan tanpa pencampuran, dengan cepat mencapai titik beku. Jika salinitas air lebih tinggi dari 24,695 ppm ( air asin), didinginkan sampai titik beku pada peningkatan konstan kepadatan dengan pencampuran terus menerus (pertukaran antara lapisan air dingin atas dan bawah yang lebih hangat), yang tidak menciptakan kondisi untuk pendinginan dan pembekuan air yang cepat, yaitu, dalam kondisi cuaca yang sama, air laut yang asin kemudian membeku menjadi payau.

Klasifikasi

Es laut dengan caranya sendiri lokasi dan mobilitas dibagi menjadi tiga jenis:

• es mengambang (melayang),

Dengan tahap perkembangan es ada beberapa yang disebut jenis es awal (dalam urutan waktu pembentukan):

• intrawater (termasuk dasar atau jangkar), terbentuk pada kedalaman tertentu dan benda-benda di dalam air dalam kondisi percampuran air yang bergolak.

Jenis es lainnya dalam hal waktu pembentukan - es nilas:

• nilas, terbentuk di permukaan laut yang tenang dari lemak babi dan salju (nilas gelap hingga 5 cm, nilas terang hingga 10 cm) adalah lapisan tipis es elastis yang mudah melorot di atas air atau membengkak dan membentuk lapisan bergerigi selama kompresi;
• termos yang terbentuk dalam air segar di laut yang tenang (terutama di teluk, dekat muara sungai) - kerak es mengkilap yang rapuh yang mudah pecah di bawah pengaruh ombak dan angin;
• es panekuk terbentuk selama gelombang lemah dari lemak es, kepingan salju atau lumpur, atau sebagai akibat pecahnya sebagai akibat dari kegembiraan botol, nilas atau yang disebut es muda... Ini adalah lempengan es bundar dengan diameter 30 cm hingga 3 m dan tebal 10-15 cm dengan tepi terangkat karena gesekan dan pukulan gumpalan es.

Tahap selanjutnya dalam pengembangan pembentukan es adalah es muda, yang dibagi menjadi abu-abu (tebal 10-15 cm) dan putih abu-abu (tebal 15-30 cm).

Es laut yang berkembang dari es muda dan berumur tidak lebih dari satu periode musim dingin disebut es tahun pertama... Es tahunan ini dapat berupa:

• es tahunan tipis - es putih setebal 30-70 cm,
• ketebalan sedang - 70-120 cm,
• es tebal satu tahun - lebih dari 120 cm.

Jika es laut telah mencair setidaknya selama satu tahun, itu milik es tua... Es tua dibagi menjadi:

• sisa tahunan - es yang belum mencair di musim panas, sekali lagi dalam tahap pembekuan,
• berumur dua tahun - ada selama lebih dari satu tahun (ketebalan mencapai 2 m),
• abadi - es tua dengan ketebalan 3 m atau lebih, yang bertahan dari pencairan setidaknya selama dua tahun. Permukaan es seperti itu ditutupi dengan banyak penyimpangan, gundukan yang terbentuk sebagai akibat dari pencairan berulang. Permukaan bawah es abadi juga dicirikan oleh ketidakrataan dan variasi bentuk yang besar.

Ketebalan es abadi di