Paronimai ledas – ledas. Ledo savybės: ledo struktūra, mechaninės ir fizinės savybės. Susidarymas ir nuosėdos

Daugelį šių gamtos stebuklų gali pamatyti tik mokslininkai, nes jie yra šaltose, retai apgyvendintose mūsų planetos vietose.

Ši Mėlynoji upė yra baidarių rojus Grenlandijoje. Tirpstantis Petermano ledynas užpildo žemas vietas visiškai skaidriu mėlynu vandeniu. Šis reiškinys vyksta sezoniškai, todėl upė keičia savo formą. Ryškiai mėlyna spalva būdinga tik šių regionų ledyniniam vandeniui.

Svalbardas, reiškiantis „šaltoji pakrantė“, yra Arkties salynas, sudarantis daugiausiai šiaurinė dalis Norvegijoje, taip pat Europoje. Ši vieta yra maždaug 650 kilometrų į šiaurę nuo žemyninės Europos, pusiaukelėje tarp žemyninės Norvegijos dalies ir Šiaurės ašigalio. Nepaisant to, kad Svalbardas yra taip arti Šiaurės ašigalio, jis yra palyginti šiltas dėl Golfo srovės šildančio poveikio, todėl jį galima gyventi. Tiesą sakant,

Svalbardas yra šiauriausias nuolat apgyvendintas regionas planetoje. Svalbardo salų bendras plotas yra 62 050 kv. km, kurių beveik 60 % dengia ledynai, kurių daugelis eina tiesiai į jūrą. Milžiniškas Brosvelbrino ledynas, esantis antroje pagal dydį archipelago saloje Nordustlandet, tęsiasi net 200 kilometrų. Šio ledyno 20 metrų ledo kraštą kerta šimtai krioklių. Šiuos krioklius galima pamatyti tik šiltuoju metų laiku.

Krištolo urvai

Šis ledyno urvas yra ledyno tirpimo rezultatas, kai lietus ir tirpsmo vanduo ledyno paviršiuje nukreipiamas į upelius, kurie į ledyną patenka per plyšius. Vandens srovė pamažu tirpdo skylę, nukeliaudama į žemesnes sritis, suformuodama ilgus kristalinius urvus. Mažos nuosėdos vandenyje kartu suteikia ištirpusio vandens tekėjimui purvinos spalvos, o urvo viršus rodomas tamsiai mėlyna spalva.

Dėl spartaus ledyno judėjimo, apie 1 m per dieną nelygiu reljefu, šis ledo urvas savo gale virsta giliu vertikaliu plyšiu. Tai leidžia dienos šviesai patekti į ledo urvą iš abiejų galų. Į urvą galima patekti pro 7 metrų įėjimą pakrantės linija... Pabaigoje jis siaurėja iki sudėtingo siauro, ne aukštesnio nei metro aukščio, praėjimo. Ledo urvai yra nestabiliose zonose ir gali bet kada sugriūti.

Į juos saugu patekti tik žiemą, kai šalta temperatūra grūdina ledus. Nepaisant to, urve galite girdėti nuolatinius ledo šlifavimo garsus. Taip yra ne todėl, kad viskas tuoj sugrius, o todėl, kad urvas juda kartu su pačiu ledynu.

Kiekvieną kartą, kai ledynas pasislenka per milimetrą, girdisi itin stiprūs garsai. Tarp Islandijos lankytinų vietų urvai yra labai populiarūs.

Briksdalio ledynas

Brixdalsbreen ledynas arba Brixdal ledynas yra viena iš labiausiai prieinamų ir žinomiausių Jostedalsbreen ledyno atšakų. Ši vieta yra Norvegijoje ir yra jos dalis Nacionalinis parkas Jostedalsbrinas. Ledynas baigiasi mažu ledyninis ežeras, kuris yra 346 metrai virš jūros lygio. Lankytojai iš viso pasaulio atvyksta pamatyti nuostabią Briksdalio ledyno atodangą, vaizdingai išsidėsčiusį tarp krioklių ir aukštų viršukalnių. Turėdami tinkamą įrangą ir patyrusius gidus, lankytojai gali mėgautis visiškai saugia, tačiau neįtikėtinai įdomia ekskursija.

Bersday kanjonas

Ištirpusio vandens išraižytas Bersday kanjonas yra 45 metrų gylyje. Ši nuotrauka daryta 2008 m. Grenlandijos ledo kanjono pakraštyje linijos ant sienos rodo stratigrafinius ledo ir sniego sluoksnius, kurie buvo klojami bėgant metams. Juodas sluoksnis kanalo apačioje yra kriokonitas – miltelių pavidalo išpūstos dulkės, kurios nusėda ir nusėda ant sniego, ledynų ar ledo lakštų.

Dramblio pėdos ledynas

Rasta Arkties ledyno dramblio koja šiaurinė Grenlandija... Pilka sritis žemame ledyno aukštyje išgraviruota tirpsmo vandens kanalais, aiškiai atskirtais nuo balto paviršiaus kaupimosi srities aukščiau. Nesunku suprasti, iš kur šis ledynas gavo pavadinimą. Šis unikalus ledynas yra nuostabiame Geografinė vieta Grenlandijos šiaurės rytinėje pakrantėje.

Sušalusi banga

Ši unikali užšalusi banga yra Antarktidoje. Ją 2007 m. atrado amerikiečių mokslininkas Tony Travowillonas. Šiose nuotraukose iš tikrųjų nepavaizduota milžiniška banga, sustingusi jokiu būdu. Darinyje yra mėlyno ledo, ir tai yra tvirtas įrodymas, kad jis nebuvo sukurtas per naktį iš bangos.

Mėlynas ledas susidaro suspaudžiant įstrigusius oro burbuliukus. Ledas atrodo mėlynas, nes šviesai sklindant per sluoksnius mėlyna šviesa atsispindi atgal, o raudona šviesa sugeriama. Taigi tamsiai mėlyna spalva rodo, kad ledas susiformavo lėtai, o ne akimirksniu. Vėlesnis lydymasis ir užšalimas daugelį sezonų suteikė formavimuisi sklandžiai, panašiai į bangas.

Dryžuotas ledkalnis

Dažniausiai ledkalniai turi mėlynas ir žalias juosteles, tačiau gali būti rudos spalvos. Šis reiškinys dažnai pasireiškia Pietų vandenynas... Dryžuoti ledkalniai su kelių spalvų juostelėmis, įskaitant geltoną, rudą, yra gana dažni šaltuose vandenyse visoje Antarktidoje.

Spalvoti ledkalniai susidaro, kai dideli ledo gabalai nulūžta nuo ledo lentynos ir patenka į jūrą. Kadangi ledynai sudaryti iš sniego, krintančio Antarktidoje tūkstantmečius, ledas susideda iš gėlo vandens... Taigi atrodo, kad plūduriuojantis šviežias ledas sąveikauja su sūriu vandeniu. Jūros vanduo liečiasi su peršalusiu ledynu, taip pat užšąla, tarsi padengdamas pluta.

Šiame viršutiniame ledo sluoksnyje, sudarytame iš jūros vandens, yra organinių medžiagų ir mineralų. Bangų pagauti ir vėjo nupūsti ledkalniai gali būti nudažyti nuostabiomis įvairių formų ir struktūrų spalvotomis juostelėmis. Ledkalnis atrodo baltas dėl mažyčių burbuliukų, įstrigusių lede ir išsklaidytos šviesos. Mėlynos dėmės susidaro, kai įtrūkimas ledo sluoksnyje prisipildo tirpstančio vandens, kuris greitai užšąla.

Tokiu atveju burbuliukai nespėja susidaryti. Kai vandenyje gausu dumblių, ruožas gali pažaliuoti ir pasidaryti kitokio atspalvio.

Ledo bokštai

Erebuso ugnikalnio viršūnėje (3800 m) galima pamatyti šimtus ledo bokštų. Jie atrodo kaip vienadienis ražienas ant milžino veido. Nuolat veikiantis ugnikalnis turbūt yra vienintelė vieta Antarktidoje, kur ugnis ir ledas susitinka, susimaišo ir sukuria kažką unikalaus. Bokštai gali būti iki 20 metrų aukščio ir atrodyti beveik gyvi, išleisdami garų sroves į pietinį poliarinį dangų. Dalis vulkaninių garų yra užšalę, nusėdę ant vidinės bokštų dalies, juos plečiant ir plečiant.

Užšalęs krioklys

Fang yra krioklys, esantis netoli Vailo, Kolorado valstijoje. Didžiulė ledo kolona iš šio krioklio susidaro tik itin šaltomis žiemomis, kai šalnos sukuria iki 50 metrų aukščio užaugančią ledo stulpą. Užšalusio Feng krioklio pagrindas siekia 8 metrus.

Penitentes

Penitentes yra nuostabūs ledo spygliai, natūraliai susiformavę lygumose Andų kalnagūbrio aukštumose, daugiau nei 4000 metrų virš jūros lygio aukštyje. Šie ledo smaigaliai pasiekia įvairų aukštį nuo kelių centimetrų iki 5 metrų, todėl susidaro ledo miško įspūdis. Jų ašmenų galiukai visada nukreipti į saulę. jie pradeda lėtai formuotis, kai ledas ištirpsta ankstyvoje saulės šviesoje. Andų gyventojai šį reiškinį priskyrė greitam vėjui šioje srityje, o tai iš tikrųjų yra tik dalis proceso.

Remiantis naujausiais moksliniais stebėjimais, saulės spinduliai, patekę į ledą, jį įkaitina, o dalis šviesos įstringa lede, todėl ledas tirpsta netolygiai, o tos ledo dalys, kurios netirpsta, sudaro keistos formos statulas, žinomas kaip penitentes.

Kunguro ledo urvas, Rusija

Kunguro ledo urvas yra vienas didžiausių urvų pasaulyje ir nuostabiausi Uralo stebuklai, esantis Kungur miesto pakraštyje m. Permės teritorija... Manoma, kad urvas yra daugiau nei 10 tūkstančių metų senumo.

Bendras jo ilgis siekia 5700 metrų, urvo viduje yra 48 grotos ir 70 požeminių ežerų, iki 2 metrų gylio. Ledo urvo viduje temperatūra svyruoja nuo -10 iki -2 laipsnių šilumos.

Ažūrinė tokio ledo kristalų struktūra lemia tai, kad jo tankis, lygus 916,7 kg / m³ 0 ° C temperatūroje, yra mažesnis nei vandens tankis (999,8 kg / m³) esant tokiai pačiai temperatūrai. Todėl vanduo, virsdamas ledu, jo tūrį padidina apie 9%. Ledas, būdamas lengvesnis už skystą vandenį, susidaro ant rezervuarų paviršiaus, kuris neleidžia toliau užšalti vandeniui.

Didelė savitoji ledo lydymosi šiluma, lygi 330 kJ/kg (palyginimui, savitoji geležies lydymosi šiluma yra 270 kJ/kg), yra svarbus šilumos apykaitos Žemėje veiksnys. Taigi, norint ištirpinti 1 kg ledo ar sniego, reikia tiek šilumos, kiek reikia litrui vandens pašildyti iki 80 °C.

Ledas gamtoje pasitaiko paties ledo pavidalu (žemyninis, plūduriuojantis, požeminis), taip pat sniego, šerkšno, šerkšno pavidalu. Ledas, veikiamas savo svorio, įgauna plastinių savybių ir takumo.

Natūralus ledas paprastai yra daug švaresnis nei vanduo, nes kristalizuojantis vandeniui vandens molekulės pirmiausia patenka į gardelę (žr. zoną tirpsta). Lede gali būti mechaninių priemaišų – kietų dalelių, koncentruotų tirpalų lašelių, dujų burbuliukų. Druskos kristalų ir sūrymo lašelių buvimas paaiškina druskingumą jūros ledas.

Ant žemės

Bendros ledo atsargos Žemėje yra apie 30 milijonų km³. Pagrindinės ledo atsargos Žemėje susitelkusios poliarinėse kepurėse (daugiausia Antarktidoje, kur ledo sluoksnio storis siekia 4 km).

Vandenyne

Vanduo pasaulio vandenynuose yra sūrus ir tai neleidžia susidaryti ledui, todėl ledas susidaro tik poliarinėse ir subpoliarinėse platumose, kur žiemos ilgos ir labai šaltos. Kai kurios seklios jūros, esančios vidutinio klimato zonoje, užšąla. Atskirkite metinį ir daugiametį ledą. Jūros ledas gali būti nejudantis, jei yra prijungtas prie žemės, arba plūduriuoti, tai yra, dreifuoti. Vandenyne yra ledo, kuris atitrūko

Ledas aprūpina planetą didžiuliu kiekiu gėlo vandens ir saugo pasaulinį vandens lygį pasaulio vandenynuose nuo katastrofiško kilimo.

Be to, leduose yra Naudinga informacija apie mūsų planetos praeitį, taip pat pasakoja apie klimato ateitį Žemėje.

Čia yra daugiausia Įdomūs faktai apie ledą Žemėje ir už jos ribų:

Ledo vardai

1. Ledas turi daug skirtingų pavadinimų.

Tik jūros ledas turi kelis pavadinimus, jau nekalbant apie ledą Arktyje ir Antarktidoje. Puikus ledas, vandenyje esantis ledas, nilas ir blynų ledas yra tik dalis to, ką galima rasti Arktyje ir Antarktidoje.

Jei plaukiate netoli Šiaurės ar Pietų ašigalio, tuomet geriau žinosite, kur yra ledkalnis ir kur yra greitojo ledo dugnas (ledas, susietas su krantu arba dugnu), kuo skiriasi sraigtasparnis ir kauburėlis ir tarp plaukiojanti ledo sangrūda ir flaubergas (plaukiojantis kalnas) ...

Bet jei manote, kad šių žodžių jums daugiau nei pakanka, nustebsite sužinoję, kad Aliaskos gyventojai, inupiatai, turi 100 skirtingų ledo pavadinimų, o tai yra logiška šaltose vietose gyvenantiems žmonėms.

Šaltas lietus

2. Stingdantis lietus atsiranda, kai sniegas praeina per šiltus ir šaltus atmosferos sluoksnius.

Užšalęs lietus gali būti mirtinas. Taip atsitinka: sniegas patenka į šiltą atmosferos sluoksnį ir ištirpsta, virsdamas lietaus lašais, tada praeina per šaltą oro sluoksnį. Lietaus lašai nespėja sušalti, praeidami per šį šaltą sluoksnį, tačiau susidūrę su šaltu paviršiumi šie lašai akimirksniu virsta ledu.

Dėl to ant kelių susidaro storas ledo sluoksnis, o aplinkui viskas virsta ledo čiuožykla. Ledas taip pat kaupiasi ant elektros laidų, todėl gali nutrūkti. Ant šakų susikaupęs ledas gali jas nulaužti, o tai labai pavojinga žmonėms.

Šiandien yra laboratorijų, kuriose mokslininkai bando numatyti, kur ir kaip gali užklupti šis lietus. Viena iš šių laboratorijų yra Naujajame Hampšyre, kur mokslininkai kuria stingdančio lietaus modeliavimą.

Sausas ledas

3. Sausas ledas nesusideda iš vandens.

Tiesą sakant, tai yra užšaldytas anglies dioksidas, kuris kambario temperatūroje ir atmosferos slėgyje gali pakeisti savo būseną iš kietos į dujinę, aplenkdamas skystąją fazę. Sausas ledas yra gana naudingas tam, kad kai kurie daiktai būtų šalti, nes užšąla 78,5 laipsnių Celsijaus.

Šaldytuvo išradimas

4. Ledas padėjo žmonėms išrasti šaldytuvą.

Prieš tūkstančius metų žmonės jau naudojo ledą, kad maistas būtų šviežias. 1800-aisiais žmonės iš užšalusių ežerų skaptavo ledo kubelius, juos sunešdavo ir laikydavo specialiose izoliuotose patalpose ir rūsiuose. XIX amžiaus pabaigoje žmonės maistui naudojo buitines ledo dėžes, kurios vėliau virto šaldytuvais.

Ledas ne tik palengvino gyvenimą individualiems namams, bet ir vaidino pagrindinį vaidmenį masinėje mėsos ir kitų greitai gendančių maisto produktų gamyboje bei platinime. Visa tai galiausiai paskatino urbanizaciją ir daugelio kitų pramonės šakų vystymąsi.

Amžiaus pabaigoje tarša ir kalnai šiukšlių, išmestų į kanalizaciją, užteršė daugelį pasaulio natūralių ledo rezervų. Dėl šios problemos buvo sukurtas modernus elektrinis šaldytuvas. Pats pirmasis komerciškai sėkmingas šaldytuvas buvo išleistas 1927 m. JAV.

Grenlandijos ledo sluoksnis

5. Grenlandijos ledynas sudaro 10% planetos ledyninio ledo, kuris greitai tirpsta.

Šis ledo sluoksnis yra antra pagal dydį ledo masė pasaulyje po Antarkties ledo sluoksnio ir jame yra pakankamai vandens, kad jūros lygis pakiltų bent 6 metrais. Jei Žemėje ištirps kiekvienas ledynas ir ledo sluoksnis, vandens lygis pakils daugiau nei 80 metrų.

Remiantis 2016 metais žurnale „Nature Climate Change“ paskelbtu tyrimu, Grenlandijos ledynas kas sekundę praranda 8000 tonų. Mokslininkai jau keletą metų tyrinėja šį ledo sluoksnį, kad geriau suprastų, kaip jis reaguoja į klimato kaitą Žemėje.

Ledynai ir ledynai

6. Ledynai ir ledynai yra ne tik balti.

Balta šviesa susideda iš daugelio spalvų, kurių kiekviena turi skirtingą bangos ilgį. Kai sniegas kaupiasi ant ledkalnio, oro burbuliukai sniege susitraukia ir į ledą patenka daugiau šviesos, nei atsispindi nuo burbulų ir mažų ledo kristalų.

Čia ir atsiranda triukas: ilgesnio bangos ilgio spalvas, tokias kaip raudona ir geltona, sugeria ledas, o trumpesnio bangos ilgio spalvos, pavyzdžiui, mėlyna ir žalia, atspindi šviesą. Todėl ledkalniai ir ledynai turi melsvai žalsvą atspalvį.

Ledynmečiai Žemėje

7. Žemėje buvo daug ledynmečių.

Dažnai girdėdami apie ledynmetį įsivaizduojame tik vieną tokį laikotarpį. Tiesą sakant, dar prieš mus planetoje buvo keli ledynmečiai, ir visi jie buvo labai sunkūs. Mokslininkai mano, kad tam tikru laikotarpiu mūsų planeta buvo visiškai užšalusi, ir mokslininkai šią hipotezę vadina „Žemės sniego gniūžte“.

Yra teiginių, kad kai kurie ledynmečiai atsirado dėl naujų gyvybės formų – augalų, taip pat vienaląsčių ir daugialąsčių organizmų – evoliucijos, kurios prisidėjo prie deguonies ir anglies dioksido koncentracijos atmosferoje pasikeitimo tiek, kad tai lėmė šiltnamio efekto pasikeitimas.

Žemė ir toliau išgyvens šiltų ir šaltų periodų ciklus. Tačiau šiuo metu mokslininkai prognozuoja, kad per ateinančius 100 metų atšilimo tempas bus bent 20 kartų didesnis nei ankstesniais atšilimo laikotarpiais.

Gėlas vanduo žemėje

8. Daugiau nei 2/3 Žemės gėlo vandens atsargų yra sukaupta ledynuose.

Tirpstantys ledynai ne tik lems pasaulio vandenyno lygio kilimą, bet ir ženkliai sumažės gėlo vandens atsargų lygis bei jo kokybė. Be to, tirpstant ledynams kils energijos tiekimo problema, nes daugelis hidroelektrinių negalės tinkamai dirbti – dėl tirpimo daugelis upių pakeis vagas. Kai kuriuose regionuose, pvz Pietų Amerika o Himalajuose šios problemos jau jaučiamos.

Ledo planetos

9. Ledas yra ne tik Žemėje.

Vandenį sudaro vandenilis ir deguonis, o šių elementų mūsų saulės sistemoje yra daug. Priklausomai nuo jų artumo Saulei, skirtingos mūsų Saulės sistemos planetos turi skirtingą vandens tūrį. Pavyzdžiui, Jupiteris ir Saturnas yra toli nuo Saulės, o jų palydovuose yra daug daugiau vandens nei Žemėje, Marse ir Merkurijuje, kur dėl aukštos temperatūros vandeniliui ir deguoniui sunkiau kurti vandens molekules.

Europa yra Jupiterio palydovas

Tolimosios planetos turi kelis sustingusius palydovus, iš kurių vienas vadinamas Europa – 6-uoju Jupiterio palydovu. Šis palydovas padengtas keliais ledo sluoksniais, kurių bendras storis siekia kelis kilometrus. Europos paviršiuje buvo aptikti įtrūkimai ir bangelės, kurios greičiausiai susidarė dėl povandeninio vandenyno bangų.

Enceladas - Saturno mėnulis

Didelės vandens atsargos palydove „Europa“ leido mokslininkams daryti prielaidą, kad jame gali būti gyvybės.

Ledo ugnikalniai (kriovulkanai)

10. Yra toks dalykas kaip ledo ugnikalnis (kriovulkanas)

Enceladas, vienas iš Saturno palydovų, gali pasigirti vienu labai įdomi savybė... Jo šiaurinio ašigalio zonoje yra kriovulkanų – egzotiško tipo geizerių, kurie spjaudo ledą, o ne lavą.

Taip atsitinka, kai giliai po paviršiumi esantis ledas įkaista ir virsta garais, o po to ledo dalelių pavidalu išsiveržia į šaltą palydovo atmosferą.

Gyvenimas Marse

11. Ledas Marse gali padėti jums sužinoti apie gyvenimą Raudonojoje planetoje.

Remiantis informacija iš palydovų, Marse yra ledo (ir sausas, ir užšalęs vanduo). Šis ledas randamas Raudonosios planetos poliarinėse kepurėse ir amžinojo įšalo regionuose.

Marso ledo atsargos gali pateikti atsakymą į daugelį metų ginčijamą klausimą – ar Marse gali išlikti gyvybė.

Būsimų misijų į Marsą metu mokslininkai bandys išsiaiškinti, ar vandens atsargose, kurios gali atsirasti iš požeminių ledynų, gali būti gyvybės.

Sušalusi žmogaus mumija

12. Geriausiai išsilaikiusios mumijos buvo užšaldytos.

La Donzella

Nuo Andų iki Alpių sušalę žmonių palaikai leidžia mokslininkams vis daugiau sužinoti apie tai, kaip žmonės gyveno prieš šimtus ir tūkstančius metų. Kai kurie geriausiai išsilaikę palaikai priklauso 15 metų inkų paaugliui, vardu La Doncella arba Mergelė.

Manoma, kad mergina buvo paaukota maždaug prieš 500 metų Llullaillaco ugnikalnio viršūnėje, esančioje Argentinoje. Mergina buvo rasta su kitais vaikais. Manoma, kad ji mirė nuo hipotermijos.

Ötzi

Kita sušalusi mumija – Oetzi – priklauso chalkolito erai. Ši žmogaus ledo mumija buvo rasta 1991 metais Ötztal Alpėse netoli Austrijos ir Italijos sienos. Manoma, kad mumijoms yra 5300 metų.

Ledas- mineralas su chemija. formulė H 2 O, reiškia vandenį kristalinėje būsenoje.
Ledo cheminė sudėtis: H - 11,2%, O - 88,8%. Kartais jame yra dujinių ir kietų mechaninių priemaišų.
Gamtoje ledas daugiausia atstovaujamas vienai iš kelių kristalinių modifikacijų, stabilių temperatūros diapazone nuo 0 iki 80 ° C, o lydymosi temperatūra yra 0 ° C. Yra žinoma 10 kristalinių ledo ir amorfinio ledo modifikacijų. Labiausiai ištirtas yra 1-osios modifikacijos ledas – vienintelė gamtoje rasta modifikacija. Ledas gamtoje pasitaiko paties ledo pavidalu (žemyninis, plūduriuojantis, požeminis ir kt.), taip pat sniego, šerkšno ir kt.

Taip pat žiūrėkite:

STRUKTŪRA

Ledo kristalinė struktūra yra panaši į struktūrą: kiekvieną H2O molekulę supa keturios arčiausiai jos esančios molekulės, esančios vienodais atstumais nuo jos, lygios 2,76Α ir esančios taisyklingo tetraedro viršūnėse. Dėl mažo koordinacinio skaičiaus ledo struktūra yra ažūrinė, o tai turi įtakos jo tankiui (0,917). Ledas turi šešiakampę gardelę ir susidaro užšalus vandeniui esant 0 °C ir atmosferos slėgiui. Visų ledo kristalinių modifikacijų gardelė turi tetraedrinę struktūrą. Ledo vieneto elementų parametrai (esant t 0 °C): a = 0,45446 nm, c = 0,73670 nm (c yra dvigubas atstumas tarp gretimų pagrindinių plokštumų). Mažėjant temperatūrai jie keičiasi labai nežymiai. Ledo gardelės Н 2 0 molekulės yra sujungtos vandeniliniais ryšiais. Vandenilio atomų mobilumas ledo gardelėje yra daug didesnis nei deguonies atomų, dėl kurių molekulės keičia savo kaimynus. Esant dideliems molekulių vibraciniams ir sukimosi judesiams ledo grotelėje, atsiranda transliacinis molekulių nulipimas iš jų erdvinio ryšio vietos, sutrinka tolesnė tvarka ir formuojasi dislokacijos. Tai paaiškina specifinių reologinių ledo savybių pasireiškimą, apibūdinančią ryšį tarp negrįžtamų ledo deformacijų (tėkmės) ir jas sukėlusių įtempių (plastiškumo, klampumo, takumo įtempių, valkšnumo ir kt.). Dėl šių aplinkybių ledynai teka panašiai kaip labai klampūs skysčiai, todėl natūralus ledas aktyviai dalyvauti vandens cikle Žemėje. Ledo kristalai yra gana dideli (skersinis dydis nuo milimetro dalių iki kelių dešimčių centimetrų). Jiems būdinga klampos koeficiento anizotropija, kurios vertė gali skirtis keliomis eilėmis. Kristalai gali persiorientuoti veikiami apkrovų, o tai turi įtakos jų metamorfozei ir ledynų tėkmės greičiui.

SAVYBĖS

Ledas bespalvis. Didelėse sankaupose įgauna melsvą atspalvį. Stiklo blizgesys. Skaidrus. Neturi skilimo. Kietumas 1,5. Trapus. Optiškai teigiamas, lūžio rodiklis labai mažas (n = 1,310, nm = 1,309). Gamtoje žinoma 14 ledo rūšių. Tiesa, viskas, išskyrus įprastą ledą, kristalizuojantį šešiakampėje sistemoje ir žymimą kaip ledas I, susidaro egzotiškomis sąlygomis – esant labai žemai temperatūrai (apie -110 150 0С) ir dideliam slėgiui, kai vandenilinių jungčių kampai vandens molekulės keičiasi ir susidaro sistemos, išskyrus šešiakampes. Tokios sąlygos panašios į kosmoso sąlygas ir Žemėje neaptinkamos. Pavyzdžiui, esant žemesnei nei –110 ° C temperatūrai, vandens garai iškrenta ant metalinės plokštės oktaedrų ir kelių nanometrų dydžio kubelių pavidalu - tai vadinamasis kubinis ledas. Jei temperatūra šiek tiek aukštesnė nei –110 °C, o garų koncentracija labai maža, ant plokštelės susidaro itin tankus amorfinio ledo sluoksnis.

MORFOLOGIJA

Gamtoje ledas yra labai paplitęs mineralas. Žemės plutoje yra kelių rūšių ledas: upių, ežerų, jūros, dirvožemio, firn ir ledynų ledas. Dažniau susidaro smulkių kristalinių grūdelių sankaupos. Taip pat žinomi kristaliniai ledo dariniai, atsirandantys sublimuojant, ty tiesiogiai iš garų būsenos. Tokiais atvejais ledas įgauna griaučių kristalų (snaigių) ir skeleto bei dendritinio augimo sankaupų (urvų ledas, smėlis, šerkšnas ir raštai ant stiklo) pavidalą. Aptinkama didelių gerai išpjautų kristalų, bet labai retai. NN Stulovas aprašė 55–60 m gylyje nuo paviršiaus rastus šiaurės rytų Rusijos dalies ledo kristalus, turinčius izometrinę ir stulpelinę išvaizdą, o didžiausio kristalo ilgis siekė 60 cm, o pagrindo skersmuo – 15 cm formos ant ledo kristalų atskleidė tik šešiakampės prizmės (1120), šešiakampės bipiramidės (1121) ir pinakoido (0001) paviršius.
Ledo stalaktitai, šnekamojoje kalboje vadinami „varvekliais“, yra pažįstami visiems. Temperatūrų skirtumai apie 0 ° rudens-žiemos sezonais, jie auga visur Žemės paviršiuje lėtai užšaldant (kristalizuojantis) tekančio ir lašančio vandens metu. Jie taip pat paplitę ledo urvuose.
Ledo krantai yra ledo dangos juostos, kristalizuojančios vandens ir oro ribose palei rezervuarų kraštus ir besiribojančios su balų, upių krantų, ežerų, tvenkinių, rezervuarų ir kt. su neužšąlančia vandens telkinio dalimi. Visiškai susikaupus, rezervuaro paviršiuje susidaro ištisinė ledo danga.
Ledas taip pat sudaro lygiagrečius stulpelius agregatus pluoštinių gyslų pavidalu akytose dirvose ir ledo antolitus ant jų paviršiaus.

KILMĖ

Ledas daugiausia susidaro vandens baseinuose, kai oro temperatūra nukrenta. Tuo pačiu metu vandens paviršiuje atsiranda ledinė košė, sudaryta iš ledo adatų. Iš apačios ant jo išauga ilgi ledo kristalai, kuriuose šeštos eilės simetrijos ašys išsidėsčiusios statmenai plutos paviršiui. Santykis tarp ledo kristalų ties skirtingos sąlygos formacijos parodytos fig. Ledas paplitęs visur, kur yra drėgmės ir kur temperatūra nukrenta žemiau 0 ° C. Kai kuriose vietose gruntinis ledas atitirpsta tik iki nedidelio gylio, žemiau kurio prasideda amžinasis įšalas. Tai vadinamieji amžinojo įšalo regionai; amžinojo įšalo paplitimo zonose viršutiniuose žemės plutos sluoksniuose yra vadinamųjų. požeminis ledas, tarp kurių atskirti šiuolaikinį ir iškastinį požeminį ledą. Mažiausiai 10% visos Žemės sausumos ploto yra padengti ledynais, juos sudaranti monolitinė ledo uoliena vadinama ledyniniu ledu. Ledyninis ledas susidaro daugiausia dėl sniego susikaupimo dėl jo tankinimo ir transformacijos. Ledo sluoksnis dengia apie 75% Grenlandijos ir beveik visą Antarktidą; didžiausias ledynų storis (4330 m.) yra prie Byrd stoties (Antarktida). Centrinėje Grenlandijoje ledo storis siekia 3200 m.
Ledo telkiniai yra gerai žinomi. Teritorijose, kuriose yra šaltos, ilgos žiemos ir trumpos vasaros, taip pat dideliuose regionuose susidaro ledo urvai su stalaktitais ir stalagmitais, tarp kurių įdomiausi yra Kungurskaja Uralo Permės srityje, taip pat Dobšino urvas. Slovakijoje.
Dėl jūros vandens užšalimo susidaro jūros ledas. Būdingos jūros ledo savybės yra druskingumas ir poringumas, kurie lemia jo tankio diapazoną nuo 0,85 iki 0,94 g / cm3. Dėl tokio mažo tankio ledo sangrūdos virš vandens paviršiaus pakyla 1/7-1/10 storio. Jūros ledas pradeda tirpti esant aukštesnei nei -2,3 ° C temperatūrai; jis elastingesnis ir sunkiau suskaidomas į gabalus nei gėlavandenis ledas.

TAIKYMAS

Devintojo dešimtmečio pabaigoje laboratorija Argonne sukūrė ledo srutų (Ice Slurry) gamybos technologiją, galinčią laisvai tekėti įvairaus skersmens vamzdžiais, nesikaupiant ledo sankaupoms, neprilipant ir neužkimšant aušinimo sistemos. Sūraus vandens suspensiją sudarė daug labai mažų apvalių ledo kristalų. Dėl to išsaugomas vandens judrumas, o kartu šildymo technologijos požiūriu tai ledas, kuris pastatų aušinimo sistemose yra 5-7 kartus efektyvesnis už paprastą šaltą vandenį. Be to, tokie mišiniai yra perspektyvūs medicinai. Eksperimentai su gyvūnais parodė, kad ledo mišinio mikrokristalai puikiai prasiskverbia į gana mažas kraujagysles ir nepažeidžia ląstelių. Užšaldytas kraujas pailgina laiką, per kurį auką galima išgelbėti. Pavyzdžiui, sustojus širdžiai, šis laikas, konservatyviais skaičiavimais, pailgėja nuo 10-15 iki 30-45 minučių.
Ledo, kaip konstrukcinės medžiagos, naudojimas plačiai paplitęs cirkumpoliariniuose rajonuose gyvenamųjų namų statybai – iglu. Ledas yra dalis D. Pike'o pasiūlytos Pikerite medžiagos, iš kurios buvo pasiūlyta pagaminti didžiausią pasaulyje lėktuvnešį.

Ledas (angl. Ice) – H 2 O

KLASIFIKACIJA

Apie -1,8 °C.

Jūros ledo kiekio (tankio) įvertinimas pateikiamas balais – nuo ​​0 ( Tyras vanduo) iki 10 (kietas ledas).

Savybės

Svarbiausios jūros ledo savybės yra poringumas ir druskingumas, nuo kurių priklauso jo tankis (nuo 0,85 iki 0,94 g/cm³). Dėl mažo ledo tankio ledo sangrūdos virš vandens paviršiaus pakyla 1/7 - 1/10 storio. Jūros ledas pradeda tirpti esant aukštesnei nei –2,3 °C temperatūrai. Palyginti su gėlu vandeniu, jis yra sunkiau skaidomas į dalis ir elastingesnis.

Druskingumas

Tankis

Jūros ledas yra sudėtingas fizinis kūnas, sudarytas iš kristalų šviežio ledo, sūrymas, oro burbuliukai ir įvairios priemaišos. Komponentų santykis priklauso nuo ledo susidarymo sąlygų ir vėlesnių ledo procesų bei įtakoja vidutinį ledo tankį. Taigi, oro burbuliukų buvimas (poringumas) žymiai sumažina ledo tankį. Ledo druskingumas turi mažesnį poveikį tankiui nei poringumas. Kai ledo druskingumas yra 2 ppm ir akytumas nulinis, ledo tankis yra 922 kilogramai kubiniame metre, o esant 6 procentų poringumui, jis sumažėja iki 867. Tuo pačiu metu, esant nuliniam poringumui, druskingumas padidėja nuo 2 iki 6 ppm lemia tik ledo tankio padidėjimą nuo 922 iki 928 kilogramų kubiniame metre.

Termofizinės savybės

Jūros ledo atspalviai dideliuose ruožuose svyruoja nuo baltos iki rudos spalvos.

Baltas ledas susidaro iš sniego ir turi daug oro burbuliukų arba sūrymo ląstelių.

Jaunas granuliuotos struktūros jūros ledas su dideliu kiekiu oro ir sūrymo dažnai turi žalias Spalva.

Daugiamečiai kauburėliai, iš kurių buvo išspausti nešvarumai, ir jaunas ledas, kuris užšalo ramiomis sąlygomis, dažnai turi mėlyna arba mėlyna Spalva. Ledynas ir ledkalniai taip pat yra mėlyni. V mėlynas ledas aiškiai matoma į adatą panaši kristalų struktūra.

Ruda arba gelsvas ledas yra upės ar pakrantės kilmės, jame yra molio ar huminių rūgščių priemaišų.

Pradinės ledo rūšys (ledo taukai, dumblas) turi tamsiai pilka spalvos, kartais su plieniniu atspalviu. Didėjant ledo storiui, jo spalva tampa šviesesnė, palaipsniui tampa balta. Tirpstant ploni ledo gabalėliai vėl papilkuoja.

Jei leduose yra didelis skaičius mineralinių ar organinių priemaišų (planktono, eolinių suspensijų, bakterijų), jo spalva gali pasikeisti į raudona, rožinė, geltona, iki juodas.

Dėl ledo savybės sulaikyti ilgųjų bangų spinduliuotę jis gali sukurti šiltnamio efektą, dėl kurio po juo esantis vanduo įkaista.

Mechaninės savybės

Ledo mechaninės savybės reiškia jo gebėjimą atsispirti deformacijai.

Tipinės ledo deformacijos rūšys: tempimas, gniuždymas, šlytis, lenkimas. Yra trys ledo deformacijos stadijos: elastinė, elastinė-plastinė ir sunaikinimo stadija. Atsižvelgti į mechanines ledo savybes svarbu nustatant optimalų ledlaužių kursą, taip pat statant krovinius ant ledo sangrūdų, poliarinių stočių, skaičiuojant laivo korpuso stiprumą.

Ugdymo sąlygos

Susidarius jūros ledui tarp visiškai šviežių ledo kristalų atsiranda nedideli sūraus vandens lašeliai, kurie pamažu teka žemyn. Didžiausio jūros vandens tankio užšalimo temperatūra ir temperatūra priklauso nuo jo druskingumo. Jūros vanduo, kurio druskingumas yra mažesnis nei 24,695 ppm (vadinamasis sūrus vanduo), atvėsęs pirmiausia pasiekia didžiausią tankį, kaip ir gėlas vanduo, o toliau vėsdamas ir nesimaišant greitai pasiekia užšalimo tašką. Jei vandens druskingumas yra didesnis nei 24,695 ppm ( sūrus vanduo), jis atšaldomas iki užšalimo taško nuolatinis padidėjimas tankis nuolat maišant (keitimasis tarp viršutinio šalto ir apatinio šiltesnio vandens sluoksnių), kuris nesudaro sąlygų greitam vandens atšalimui ir užšalimui, tai yra, esant tokioms pat oro sąlygoms, sūrus vandenyno vanduo užšąla vėliau sūrus.

Klasifikacijos

Jūros ledas savaip vieta ir mobilumas yra padalintas į tris tipus:

• plaukiojantis (driftuojantis) ledas,

Pagal ledo vystymosi etapus Yra keletas vadinamųjų pradinių ledo tipų (susiformavimo laiko tvarka):

• vidinis vanduo (įskaitant dugną ar inkarą), susidaręs tam tikrame gylyje ir vandenyje esantys objektai turbulentinio vandens maišymosi sąlygomis.

Kiti ledo tipai pagal susidarymo laiką - nilas ledas:

• nilas, susidaręs ramiame jūros paviršiuje iš taukų ir sniego (tamsi nilas iki 5 cm storio, šviesus nilas iki 10 cm storio) - plona elastinga ledo pluta, kuri lengvai smunka ant vandens arba išsipučia ir suspaudimo metu sudaro dantytus sluoksnius;
• kolbos, susidarančios gaiviame vandenyje ramioje jūroje (daugiausia įlankose, prie upių žiočių) - trapi blizganti ledo pluta, kuri lengvai lūžta veikiant bangoms ir vėjui;
• blynų ledas, susidaręs silpnų bangų metu iš ledo lašinių, snaigių ar dumblo, arba lūžus dėl butelio, nilos susijaudinimo ar vadinamojo. jaunas ledas... Tai apvali ledo plokštė nuo 30 cm iki 3 m skersmens ir 10-15 cm storio su iškilusiomis briaunomis dėl trinties ir ledo lyčių smūgių.

Kitas ledo formavimosi vystymosi etapas yra jaunas ledas, kurie skirstomi į pilką (10-15 cm storio) ir pilkai baltą (15-30 cm storio) ledą.

Vadinamas jūros ledas, kuris išsivysto iš jauno ledo ir kurio amžius ne ilgesnis kaip vienas žiemos laikotarpis pirmųjų metų ledas... Šis metinis ledas gali būti:

• plonas metinis ledas – baltas 30-70 cm storio ledas,
• vidutinio storio - 70-120 cm,
• storio vienerių metų ledo – daugiau nei 120 cm storio.

Jei jūros ledas tirpo bent vienerius metus, jis priklauso senas ledas... Senasis ledas skirstomas į:

• likutinis metinis - ledas neištirpęs vasarą, kuris vėl yra užšalimo stadijoje,
• dvejų metų - egzistavo ilgiau nei vienerius metus (storis siekia 2 m),
• daugiametis – senas 3 m ir didesnio storio ledas, kuris tirpdamas išgyveno mažiausiai dvejus metus. Tokio ledo paviršius padengtas daugybe nelygumų, nelygumų, susidariusių dėl pakartotinio tirpimo. Apatinis daugiamečio ledo paviršius taip pat pasižymi dideliais nelygumais ir formų įvairove.

Daugiamečio ledo storis