Paronymá ľad - ľad. Vlastnosti ľadu: štruktúra, mechanické a fyzikálne vlastnosti ľadu Tvorba a usadeniny ľadu

Mnohé z týchto prírodných divov môžu vidieť iba vedci, pretože sa nachádzajú v chladných, riedko osídlených oblastiach našej planéty.

Táto modrá rieka je rajom kajakovania v Grónsku. Topiaci sa ľadovec Peterman vypĺňa nižšie položené oblasti dokonale čistou modrou vodou. K tomuto javu dochádza sezónne, čo spôsobuje, že rieka mení svoj tvar. Jasná modrá farba je vlastná iba ľadovcovej vode týchto oblastí.

Svalbard, čo znamená „studené pobrežie“, je súostrovie v Arktíde a tvorí najviac severná časť Nórsko aj Európa. Toto miesto sa nachádza približne 650 kilometrov severne od kontinentálnej Európy, na polceste medzi kontinentálnym Nórskom a severným pólom. Napriek tomu, že je Svalbard tak blízko severného pólu, je vďaka zahrievaciemu účinku Golfského prúdu, ktorý ho robí obývateľným, pomerne teplý. Vlastne,

Svalbard je najsevernejší trvale obývaný región na planéte. Špicbergské ostrovy zaberajú celkovú plochu 62 050 metrov štvorcových. km, z ktorých je takmer 60% pokrytých ľadovcami, z ktorých mnohé smerujú priamo do mora. Obrovský ľadovec Broswellbrin, ktorý sa nachádza na druhom najväčšom ostrove súostrovia Nordustlandet, sa rozprestiera až 200 kilometrov. 20-metrový ľadový okraj tohto ľadovca križujú stovky vodopádov. Tieto vodopády je možné vidieť iba v teplejších mesiacoch.

Krištáľové jaskyne

Táto jaskyňa v ľadovci je výsledkom tavenia ľadovca, keď dažďová a taviaca voda na povrchu ľadovca smeruje do potokov, ktoré sa do ľadovca dostávajú cez praskliny. Prúd vody dieru postupne roztápa a dostáva sa do nižších oblastí, pričom vytvára dlhé kryštalické jaskyne. Malé usadeniny vo vode dodávajú toku roztavenej vody bahnitú farbu, zatiaľ čo vrchol jaskyne je zobrazený tmavo modrou farbou.

Vzhľadom na rýchly pohyb ľadovca, asi 1 m denne po nerovnom teréne, sa táto ľadová jaskyňa na svojom konci mení na hlbokú zvislú štrbinu. To umožňuje dennému svetlu vstupovať do ľadovej jaskyne z oboch koncov. Jaskyňa je prístupná 7-metrovým vchodom pobrežie... Na konci sa zužuje do ťažkého úzkeho priechodu, vysokého nie viac ako meter. Ľadové jaskyne sú v nestabilných zónach a môžu sa kedykoľvek zrútiť.

Bezpečné je do nich vstúpiť iba v zime, keď studené teploty ľad spevnia. Napriek tomu môžete v jaskyni počuť neustále zvuky drvenia ľadu. Nie je to preto, že by sa všetko malo zrútiť, ale preto, že sa jaskyňa pohybuje spolu so samotným ľadovcom.

Zakaždým, keď sa ľadovec posunie o milimeter, je možné počuť extrémne hlasné zvuky. Medzi atrakciami Islandu sú jaskyne veľmi obľúbené.

Ľadovec Briksdal

Ľadovec Brixdalsbreen alebo Brixdal Glacier je jednou z najdostupnejších a najznámejších vetiev ľadovca Jostedalsbreen. Toto miesto sa nachádza v Nórsku a je súčasťou Národný park Jostedalsbrin. Ľadovec končí v malom ľadovcové jazero, čo je 346 metrov nad morom. Návštevníci z celého sveta sa prichádzajú pozrieť na nádherný výbežok ľadovca Briksdal, malebne zasadený medzi vodopády a vysoké štíty. Vďaka správnemu vybaveniu a skúseným sprievodcom si návštevníci môžu užiť absolútne bezpečnú, ale neuveriteľne vzrušujúcu exkurziu.

Bersday Canyon

Bersday Canyon, vytesaný roztavenou vodou, je hlboký 45 metrov. Táto fotografia bola urobená v roku 2008. Pozdĺž okraja Grónskeho ľadového kaňonu čiary na stene ukazujú stratigrafické vrstvy ľadu a snehu, ktoré boli v priebehu rokov položené. Čierna vrstva na dne kanála je kryokonit - práškový vháňaný prach, ktorý sa ukladá a ukladá na sneh, ľadovce alebo ľadové pokrývky.

Ľadovec slonej nohy

Našla sa slonia noha v arktickom ľadovci severný grónsko... Sivá oblasť v nízkej nadmorskej výške na ľadovci je vyrytá kanálmi roztavenej vody zreteľne oddelenými od vyššie uvedenej oblasti akumulácie bieleho povrchu. Nie je ťažké pochopiť, odkiaľ tento ľadovec dostal svoje meno. Tento jedinečný ľadovec sa nachádza v úžasnom geografická poloha na severovýchodnom pobreží Grónska.

Zamrznutá vlna

Táto unikátna mrazivá vlna sa nachádza v Antarktíde. Objavil ho americký vedec Tony Travowillon v roku 2007. Tieto fotografie v skutočnosti nezobrazujú obriu vlnu nijako zmrazenú v tomto procese. Formácia obsahuje modrý ľad a to je pádny dôkaz, že nebol vytvorený cez noc z vlny.

Modrý ľad vzniká stláčaním zachytených vzduchových bublín. Ľad vyzerá modro, pretože keď svetlo prechádza vrstvami, modré svetlo sa odráža späť a červené svetlo je absorbované. Tmavomodrá farba teda naznačuje, že ľad sa v priebehu času tvoril pomaly, nie okamžite. Následné topenie a zmrazovanie počas mnohých sezón poskytlo formácii hladký, vlnovitý vzhľad.

Pruhovaný ľadovec

Ľadovce majú najčastejšie modré a zelené pruhy, ale môžu byť aj hnedé. Tento jav sa často vyskytuje v Južný oceán... Pruhované ľadovce s viacfarebnými pruhmi, vrátane žltých, hnedých, sú v studených vodách naprieč Antarktídou celkom bežné.

Farebné ľadovce sa tvoria, keď sa veľké kusy ľadu odlomia z ľadovej police a vstúpia do mora. Pretože ľadovce sú tvorené snehom, ktorý na Antarktídu padá po tisícročia, ľad tvorí sladká voda... Zdá sa teda, že plávajúci čerstvý ľad interaguje so slanou vodou. Morská voda je v kontakte s podchladeným ľadovcom a taktiež mrzne, ako by ho prikrývala kôra.

Táto vrchná vrstva ľadu, vytvorená z morskej vody, obsahuje organické látky a minerály. Ľadovce, zachytené vo vlnách a unášané vetrom, môžu byť namaľované úžasnými farebnými pruhmi rôznych tvarov a štruktúr. Ľadovec vyzerá biely vďaka malým bublinám uviaznutým v ľade a rozptýlenému svetlu. Modré škvrny sa vytvoria, keď sa prasklina v ľadovom plášti naplní roztavenou vodou, ktorá rýchlo zamrzne.

V tomto prípade sa bubliny nestihnú vytvoriť. Keď je voda bohatá na riasy, pruh sa môže zazelenať a môže mať aj iný odtieň.

Ľadové veže

Na vrchole sopky Erebus (3 800 m) je možné vidieť stovky ľadových veží. Vyzerajú ako jednodňové strnisko na tvári obra. Neustále aktívna sopka je možno jediným miestom v Antarktíde, kde sa stretáva oheň a ľad, mieša sa a vytvára niečo jedinečné. Veže môžu byť vysoké až 20 metrov a vyzerajú takmer ako živé a uvoľňujú prúdy pary na južnú polárnu oblohu. Časť sopečných pár je zmrazená, uložená na vnútornej časti veží, expanduje a rozširuje ich.

Zamrznutý vodopád

Fang je vodopád, ktorý sa nachádza neďaleko mesta Vail v štáte Colorado. Obrovský ľadový stĺp sa z tohto vodopádu tvorí iba počas extrémne chladných zím, keď mráz vytvára ľadový stĺp, ktorý dorastá až do výšky 50 metrov. Zamrznuté Feng Falls majú základňu širokú 8 metrov.

Penitentes

Penitentes sú úžasné ľadové hroty, ktoré sa prirodzene tvoria na nížinách vo vysočine oblasti And, vo výške viac ako 4000 metrov nad morom. Tieto ľadové hroty dosahujú rôznu výšku od niekoľkých centimetrov do 5 metrov, čím pôsobia dojmom ľadového lesa. Hroty ich lopatiek vždy smerujú k slnku. začnú sa pomaly formovať, keď sa ľad topí so slnečným žiarením. Ľudia z Ánd pripisovali tento jav rýchlemu vetru v tejto oblasti, čo je vlastne len časť procesu.

Podľa nedávnych vedeckých pozorovaní slnečné svetlo, ktoré dopadá na ľad, ho zahrieva a časť svetla je v ľade zachytená, čo má za následok nerovnomerné topenie ľadu a tie časti ľadu, ktoré sa neroztopia, tvoria podivne tvarované sochy známy ako Penitentes.

Kungurská ľadová jaskyňa, Rusko

Ľadová jaskyňa Kungur je jednou z najväčších jaskýň na svete a najúžasnejších divov Uralu, ktorá sa nachádza na okraji mesta Kungur v r. Permské územie... Verí sa, že jaskyňa je stará viac ako 10 tisíc rokov.

Jeho celková dĺžka dosahuje 5700 metrov, vo vnútri jaskyne sa nachádza 48 jaskýň a 70 podzemných jazier, hlbokých až 2 metre. Teplota vo vnútri ľadovej jaskyne sa pohybuje od -10 do -2 stupňov Celzia.

Prelamovaná kryštálová štruktúra takého ľadu vedie k tomu, že jeho hustota, rovná 916,7 kg / m³ pri 0 ° C, je menšia ako hustota vody (999,8 kg / m³) pri tej istej teplote. Voda, ktorá sa mení na ľad, preto zvyšuje svoj objem asi o 9%. Ľad, ktorý je ľahší ako tekutá voda, sa tvorí na povrchu nádrží, čo zabraňuje ďalšiemu zmrazovaniu vody.

Vysoké špecifické teplo topenia ľadu, ktoré sa rovná 330 kJ / kg (pre porovnanie, špecifické teplo topenia železa je 270 kJ / kg), je dôležitým faktorom tepelného obratu na Zemi. Na roztavenie 1 kg ľadu alebo snehu potrebujete toľko tepla, koľko je potrebné na zahriatie litra vody na 80 ° C.

Ľad sa v prírode vyskytuje vo forme ľadu samotného (pevninského, plávajúceho, podzemného), ako aj vo forme snehu, jinovatky, rimu. Vplyvom vlastnej hmotnosti získava ľad plastické vlastnosti a tekutosť.

Prírodný ľad je zvyčajne oveľa čistejší ako voda, pretože keď voda kryštalizuje, molekuly vody sa najskôr dostanú do mriežky (pozri tavenie zón). Ľad môže obsahovať mechanické nečistoty - tuhé častice, kvapôčky koncentrovaných roztokov, plynové bubliny. Slanosť vysvetľuje prítomnosť kryštálov soli a kvapiek soľanky morský ľad.

Na zemi

Celkové zásoby ľadu na Zemi sú asi 30 miliónov km³. Hlavné zásoby ľadu na Zemi sú sústredené v polárnych čiapkach (hlavne v Antarktíde, kde hrúbka ľadovej vrstvy dosahuje 4 km).

V oceáne

Voda vo svetových oceánoch je slaná a to bráni tvorbe ľadu, preto sa ľad tvorí iba v polárnych a subpolárnych šírkach, kde sú zimy dlhé a veľmi studené. Niektoré plytké moria nachádzajúce sa v miernom pásme zamrznú. Rozlišujte medzi ročným a trvalým ľadom. Morský ľad môže byť stacionárny, ak je spojený s pevninou, alebo plávajúci, to znamená unášaný. V oceáne je ľad, od ktorého sa odtrhol

Ľad dodáva planéte obrovské množstvo sladkej vody a bráni globálnej hladine vody vo svetových oceánoch pred katastrofálnym nárastom.

Navyše ľad obsahuje užitočná informácia o minulosti našej planéty a tiež hovorí o budúcnosti klímy na Zemi.

Tu je najviac Zaujímavosti o ľade na Zemi a mimo nej:

Ľadové mená

1. Ľad má mnoho rôznych názvov.

Len morský ľad má niekoľko názvov, nehovoriac o ľade v Arktíde a Antarktíde. Jemný ľad, ľad vo vode, nilas a palacinkový ľad sú len niektoré z toho, čo nájdete v Arktíde a Antarktíde.

Ak plávate v blízkosti severného alebo južného pólu, potom budete lepšie vedieť, kde sa ľadovec nachádza a kde je dno rýchleho ľadu (ľad spojený s brehom alebo dnom), aký je rozdiel medzi záverom a pahorkom a medzi plávajúcou ľadovou kryhou a flaubergom (plávajúca hora) ...

Ale ak si myslíte, že vám tieto slová stačia, potom vás prekvapí, že Aljaška, Inupiat, má pre ľad 100 rôznych názvov, čo je logické pre ľudí, ktorí žijú na chladných miestach.

Mrznúci dážď

2. Mrznúci dážď nastáva, keď sneh prechádza teplými a studenými vrstvami atmosféry.

Mrznúci dážď môže byť smrteľný. Vyskytuje sa to takto: sneh vstupuje do teplej vrstvy atmosféry a topí sa, mení sa na dažďové kvapky a potom prechádza studenou vrstvou vzduchu. Dažďové kvapky nemajú čas zmraziť, pričom prechádzajú touto studenou vrstvou, ale keď narazia na studený povrch, tieto kvapky sa okamžite zmenia na ľad.

Výsledkom je, že na cestách sa vytvára hrubá vrstva ľadu a všetko okolo sa mení na klzisko. Ľad sa tiež hromadí na elektrických vodičoch, čo môže viesť k zlomeniu. Ľad nahromadený na konároch ich môže odlomiť, čo je pre ľudí veľmi nebezpečné.

Dnes existujú laboratóriá, v ktorých sa vedci pokúšajú predpovedať, kde a ako môže tento dážď zasiahnuť. Jedno z týchto laboratórií sa nachádza v New Hampshire, kde vedci vytvárajú simulácie mrazivého dažďa.

Suchý ľad

3. Suchý ľad sa skladá z vody.

V skutočnosti je to mrazený oxid uhličitý, ktorý pri izbovej teplote a atmosférickom tlaku môže zmeniť svoj stav z tuhého na plynný, pričom obchádza kvapalnú fázu. Suchý ľad je celkom užitočný na udržanie niektorých predmetov v chlade, pretože mrzne pri 78,5 stupňoch Celzia.

Vynález chladničky

4. Ľad pomohol ľuďom vymyslieť chladničku.

Pred tisíckami rokov ľudia používali ľad na udržanie čerstvých potravín. V 19. storočí ľudia vyrezávali kocky ľadu zo zamrznutých jazier, priniesli ich a uložili do špeciálnych izolovaných miestností a pivníc. Koncom 19. storočia ľudia používali na jedlo boxy na domácnosť, ktoré sa neskôr zmenili na chladničky.

Ľad nielen uľahčil život jednotlivým domácnostiam, ale zohral tiež kľúčovú úlohu v hromadnej výrobe a distribúcii mäsa a iných rýchlo sa kaziacich potravín. To všetko nakoniec viedlo k urbanizácii a rozvoju mnohých ďalších odvetví.

Do konca storočia znečistenie a hory trosiek vyhodené do odpadových vôd kontaminovali mnohé svetové prírodné zásoby ľadu. Tento problém viedol k vývoju modernej elektrickej chladničky. Úplne prvá komerčne úspešná chladnička bola uvedená na trh v roku 1927 v USA.

Grónsky ľadový štít

5. Grónsky ľadový štít obsahuje 10% svetového ľadového ľadu na planéte a rýchlo sa topí.

Tento ľadový štít je po antarktickom ľadovom kryte druhou najväčšou ľadovou masou na svete a obsahuje dostatok vody na zvýšenie hladiny mora najmenej o 6 metrov. Ak sa na Zemi roztopí každý ľadovec a ľadová pokrývka, hladina vody stúpne o viac ako 80 metrov.

Podľa štúdie zverejnenej v roku 2016 v časopise Nature Climate Change, grónsky ľadový štít stráca každú sekundu 8 000 ton. Vedci skúmajú tento ľadový štít už niekoľko rokov, aby lepšie pochopili, ako reaguje na zmenu klímy na Zemi.

Ľadovce a ľadovce

6. Ľadovce a ľadovce nie sú len biele.

Biele svetlo sa skladá z mnohých farieb a každá má inú vlnovú dĺžku. Keď sa sneh hromadí na ľadovci, vzduchové bubliny v snehu sa sťahujú a ľadom preniká viac svetla, ako sa odráža od bublín a malých kryštálov ľadu.

Tu prichádza na rad trik: farby s dlhšími vlnovými dĺžkami, ako je červená a žltá, sú absorbované ľadom, zatiaľ čo farby s kratšími vlnovými dĺžkami, ako je modrá a zelená, odrážajú svetlo. Ľadovce a ľadovce majú preto modrastý nazelenalý odtieň.

Doba ľadová na Zemi

7. Na Zemi bolo veľa ľadových dôb.

Často, keď počujeme o dobe ľadovej, predstavíme si len jedno také obdobie. V skutočnosti ešte pred nami bolo na planéte niekoľko ľadových dôb a všetky boli veľmi vážne. Vedci predpokladajú, že v určitom časovom období bola naša planéta úplne zamrznutá a vedci túto hypotézu nazývajú „Snehová guľa Zem“.

Existujú návrhy, že niektoré doby ľadové boli výsledkom evolúcie nových foriem života - rastlín, ako aj jednobunkových a mnohobunkových organizmov - ktoré prispeli k zmene koncentrácie kyslíka a oxidu uhličitého v atmosfére, čo viedlo k zmena skleníkového efektu.

Zem bude naďalej prechádzať cyklami teplých a studených kúziel. V tejto fáze však vedci predpovedajú, že v priebehu nasledujúcich 100 rokov bude rýchlosť otepľovania najmenej 20 -krát vyššia ako v predchádzajúcich obdobiach otepľovania.

Sladká voda na Zemi

8. Viac ako 2/3 zásob sladkej vody na Zemi sú uložené v ľadovcoch.

Topiace sa ľadovce povedú nielen k zvýšeniu hladiny svetového oceánu, ale povedú aj k významnému zníženiu úrovne zásob sladkej vody a jej kvality. Topenie ľadovcov navyše povedie k problému so zásobovaním energiou, pretože mnohé vodné elektrárne nebudú schopné správne fungovať - ​​v dôsledku tavenia mnohé rieky zmenia svoje kanály. V niektorých regiónoch ako napr Južná Amerika a Himaláje už tieto problémy zažívajú.

Ľadové planéty

9. Ľad nie je len na Zemi.

Voda sa skladá z vodíka a kyslíka a tieto prvky sú v našej slnečnej sústave bohaté. V závislosti od blízkosti Slnka majú rôzne planéty v našej slnečnej sústave rôzne objemy vody. Napríklad Jupiter a Saturn sú ďaleko od Slnka a na ich mesiacoch je oveľa viac vody ako na Zemi, na Marse a na Merkúre, kde vysoké teploty znemožňujú vodíku a kyslíku vytvárať molekuly vody.

Európa je satelit Jupitera

Vzdialené planéty majú niekoľko zmrazených satelitov, z ktorých jeden sa nazýva Európa - 6. satelit Jupitera. Tento satelit je pokrytý niekoľkými vrstvami ľadu, ktorých celková hrúbka je niekoľko kilometrov. Na povrchu Európy boli objavené praskliny a zvlnenia, ktoré boli pravdepodobne tvorené vlnami podmorského oceánu.

Enceladus - Mesiac saturn

Veľké zásoby vody na satelite Europa umožnili vedcom predpokladať, že na ňom môže byť život.

Ľadové sopky (kryovulkány)

10. Existuje niečo ako ľadová sopka (kryovulkán)

Enceladus, jeden z mesiacov Saturnu, sa môže veľmi pochváliť zaujímavá funkcia... Jeho oblasť severného pólu obsahuje kryovulkány, exotický druh gejzíru, ktorý chrlí ľad namiesto lávy.

Stáva sa to vtedy, keď sa ľad hlboko pod povrchom zahreje a zmení sa na paru, po ktorej vybuchne do studenej atmosféry satelitu vo forme častíc ľadu.

Život na Marse

11. Ľad na Marse vám môže pomôcť dozvedieť sa viac o živote na Červenej planéte.

Podľa informácií zo satelitov je na Marse ľad (suchá aj mrazená voda). Tento ľad sa nachádza v polárnych čiapkach Červenej planéty a v oblastiach permafrostu.

Zásoby ľadu na Marse môžu poskytnúť odpoveď na otázku, o ktorej sa diskutuje už mnoho rokov - či je možné udržať život na Marse.

V budúcich misiách na Mars sa vedci pokúsia zistiť, či zásoby vody, ktoré môžu vyvierať z podzemných ľadovcov, môžu obsahovať život.

Mrazená ľudská múmia

12. Najzachovalejšie múmie boli zmrazené.

La Donzella

Mrazené ľudské pozostatky, od Ánd po Alpy, umožňujú vedcom dozvedieť sa stále viac o tom, ako ľudia žili pred stovkami a tisíckami rokov. Niektoré z najzachovalejších pozostatkov patria 15-ročnému inckému teenagerovi menom La Doncella alebo Panna.

Dievča bolo pravdepodobne obetované asi pred 500 rokmi na vrchole sopky Llullaillaco, ktorá sa nachádza v Argentíne. Dievčatko našli s inými deťmi. Verí sa, že zomrela na podchladenie.

Ötzi

Ďalšia mrazená múmia - Oetzi - patrí do doby chalkolitu. Túto ľadovú múmiu muža našli v roku 1991 v Ötztalských Alpách neďaleko rakúsko-talianskych hraníc. Múmie majú pravdepodobne 5 300 rokov.

Ľad- minerál s chem. vzorec H20, predstavuje vodu v kryštalickom stave.
Chemické zloženie ľadu: H - 11,2%, O - 88,8%. Niekedy obsahuje plynné a pevné mechanické nečistoty.
V prírode je ľad predstavovaný hlavne jednou z niekoľkých kryštalických modifikácií, stabilných v teplotnom rozmedzí od 0 do 80 ° C, s teplotou topenia 0 ° C. Existuje 10 známych kryštalických modifikácií ľadu a amorfného ľadu. Najštudovanejším je ľad 1. modifikácie - jediná modifikácia, ktorá sa nachádza v prírode. Ľad sa v prírode vyskytuje vo forme ľadu samotného (pevninského, plávajúceho, podzemného atď.), Rovnako ako vo forme snehu, mrazu atď.

Pozri tiež:

ŠTRUKTÚRA

Kryštálová štruktúra ľadu je podobná štruktúre: každá molekula H2O je obklopená štyrmi molekulami, ktoré sú k nej najbližšie, nachádzajú sa v rovnakých vzdialenostiach od nej, rovná sa 2,76Α a nachádza sa na vrcholoch pravidelného štvorstena. Vzhľadom na nízke koordinačné číslo je ľadová štruktúra prelamovaná, čo ovplyvňuje jej hustotu (0,917). Ľad má šesťuholníkovú mriežku a vzniká mrazením vody pri 0 ° C a atmosférickom tlaku. Mriežka všetkých kryštalických modifikácií ľadu má tetraedrickú štruktúru. Parametre jednotkových buniek ľadu (pri t 0 ° C): a = 0,45446 nm, c = 0,73670 nm (c je dvojnásobná vzdialenosť medzi susednými hlavnými rovinami). S klesajúcou teplotou sa menia veľmi nepodstatne. Molekuly Н 20 v ľadovej mriežke sú spojené vodíkovými väzbami. Mobilita atómov vodíka v ľadovej mriežke je oveľa vyššia ako mobilita atómov kyslíka, v dôsledku čoho molekuly menia svojich susedov. Za prítomnosti významných vibračných a rotačných pohybov molekúl v ľadovej mriežke sa objavujú translačné odpojenia molekúl od miesta ich priestorového spojenia s porušením ďalšieho usporiadania a tvorby dislokácií. To vysvetľuje prejav špecifických reologických vlastností v ľade, ktoré charakterizujú vzťah medzi nevratnými deformáciami (prúdením) ľadu a napätiami, ktoré ich spôsobili (plasticita, viskozita, medza klzu, dotvarovanie, atď.). V dôsledku týchto okolností ľadovce tečú podobne ako vysoko viskózne tekutiny, a preto prírodný ľad aktívne sa zúčastňovať kolobehu vody na Zemi. Kryštály ľadu sú pomerne veľké (priečna veľkosť od zlomkov milimetra po niekoľko desiatok centimetrov). Vyznačujú sa anizotropiou koeficientu viskozity, ktorej hodnota sa môže líšiť o niekoľko rádov. Kryštály sú schopné preorientovať sa pôsobením zaťaženia, čo ovplyvňuje ich metamorfizáciu a rýchlosť toku ľadovca.

VLASTNOSTI

Ľad je bezfarebný. Vo veľkých klastroch naberá modrastý odtieň. Sklenený lesk. Priehľadné. Nemá žiadny dekolt. Tvrdosť 1,5. Krehké. Opticky pozitívny je index lomu veľmi nízky (n = 1,310, nm = 1,309). V prírode je známych 14 druhov ľadu. Je pravda, že všetko, okrem ľadu, na ktorý sme zvyknutí, kryštalizuje v hexagonálnom systéme a označuje sa ako ľad I, vzniká za exotických podmienok - pri veľmi nízkych teplotách (asi -110 150 0 ° C) a vysokých tlakoch, keď uhly vodíka väzby v molekule vody sa zmenia a vytvoria sa systémy, iné ako šesťuholníkové. Takéto podmienky pripomínajú vesmírne podmienky a na Zemi sa nevyskytujú. Napríklad pri teplotách pod –110 ° C vypadáva vodná para na kovovú platňu vo forme osemstenov a kociek s veľkosťou niekoľkých nanometrov - ide o takzvaný kubický ľad. Ak je teplota mierne nad –110 ° C a koncentrácia pár je veľmi nízka, na tanieri sa vytvorí vrstva extrémne hustého amorfného ľadu.

MORPHOLOGY

V prírode je ľad veľmi bežným minerálom. V zemskej kôre je niekoľko druhov ľadu: riečny, jazerný, morský, pôdny, firnový a ľadovcový. Častejšie tvorí agregované zhluky jemných kryštalických zŕn. Známe sú aj kryštalické ľadové útvary, ktoré vznikajú sublimáciou, to znamená priamo z plynného stavu. V týchto prípadoch má ľad formu kostrových kryštálov (snehové vločky) a agregátov kostrového a dendritického rastu (jaskynný ľad, ľad, mráz a vzory na skle). Nachádzajú sa veľké dobre rezané kryštály, ale sú veľmi zriedkavé. NN Stulov opísal kryštály ľadu severovýchodnej časti Ruska, nachádzajúce sa v hĺbke 55-60 m od povrchu, ktoré mali izometrický a stĺpcový vzhľad a dĺžka najväčšieho kryštálu bola 60 cm a priemer jeho základne bol 15 cm formy na ľadových kryštáloch odhalili iba tváre šesťuholníkového hranola (1120), hexagonálneho bipyramidu (1121) a pinakoidu (0001).
Ľadové stalaktity, hovorovo nazývané „cencúle“, pozná každý. S teplotnými rozdielmi asi 0 ° v jesenno-zimných sezónach rastú všade na povrchu Zeme počas pomalého zmrazovania (kryštalizácie) tečúcej a kvapkajúcej vody. Sú tiež bežné v ľadových jaskyniach.
Ľadové brehy sú pásy ľadovej pokrývky ľadu kryštalizujúce na hranici voda-vzduch pozdĺž okrajov nádrží a ohraničujúce okraje kaluží, brehov riek, jazier, rybníkov, nádrží atď. s nemrznúcim zvyškom vodnej plochy. Pri ich úplnom narastaní sa na povrchu nádrže vytvára súvislá ľadová pokrývka.
Ľad tiež vytvára v poréznych pôdach súbežne stĺpcovité agregáty vo forme vláknitých žíl a ľadové antolity na ich povrchu.

PÔVOD

Ľad sa tvorí hlavne vo vodných nádržiach, keď teplota vzduchu klesá. Súčasne sa na hladine vody objaví ľadová kaša, zložená z ľadových ihiel. Zospodu na ňom rastú dlhé ľadové kryštály, v ktorých sú osi symetrie šiesteho poriadku umiestnené kolmo na povrch kôry. Vzťah medzi ľadovými kryštálmi pri rôzne podmienky formácie sú znázornené na obr. Ľad sa distribuuje všade tam, kde je vlhkosť a kde teplota klesá pod 0 ° C. V niektorých oblastiach sa prízemný ľad topí len do malej hĺbky, pod ktorou začína permafrost. Ide o takzvané permafrostové oblasti; v oblastiach distribúcie permafrostu v horných vrstvách zemskej kôry sa nachádzajú tzv podzemný ľad, medzi ktorými rozlišovať medzi moderným a fosílnym podzemným ľadom. Najmenej 10% celej pevniny je pokrytých ľadovcami, monolitická ľadová hornina, ktorá ich tvorí, sa nazýva ľadový ľad. Ľadovcový ľad vzniká predovšetkým hromadením snehu v dôsledku jeho zhutnenia a premeny. Ľadový štít pokrýva asi 75% Grónska a takmer celú Antarktídu; najväčšia hrúbka ľadovcov (4330 m.) je stanovená v blízkosti stanice Byrd (Antarktída). V strednom Grónsku dosahuje hrúbka ľadu 3 200 m.
Nánosy ľadu sú dobre známe. V oblastiach so studenými dlhými zimami a krátkymi letami, ako aj vo vysokohorských oblastiach sa vytvárajú ľadové jaskyne so stalaktitmi a stalagmitmi, medzi ktorými sú najzaujímavejšie Kungurskaya v oblasti Perm na Urale, ako aj jaskyňa Dobsine v Slovensko.
V dôsledku zamrznutia morskej vody vzniká morský ľad. Charakteristickými vlastnosťami morského ľadu sú slanosť a pórovitosť, ktoré určujú rozsah jeho hustoty od 0,85 do 0,94 g / cm 3. Kvôli takej nízkej hustote stúpajú ľadové kryhy nad vodnou hladinou o 1 / 7-1 / 10 ich hrúbky. Morský ľad sa začína topiť pri teplotách nad -2,3 ° C; je pružnejšie a ťažšie sa rozpadá na kúsky ako sladkovodný ľad.

APLIKÁCIA

Koncom osemdesiatych rokov minulého storočia laboratórium Argonne vyvinulo technológiu výroby ľadovej suspenzie (ľadová suspenzia), ktorá je schopná voľne pretekať rúrkami rôznych priemerov bez toho, aby sa hromadila v nánose ľadu, bez lepenia alebo upchávania chladiaceho systému. Suspenzia slanej vody pozostávala z mnohých veľmi malých ľadových kryštálov okrúhleho tvaru. Vďaka tomu je zachovaná pohyblivosť vody a zároveň z hľadiska vykurovacej technológie je to ľad, ktorý je v chladiacich systémoch budov 5-7 krát účinnejší ako obyčajná studená voda. Navyše sú tieto zmesi sľubné pre medicínu. Pokusy na zvieratách ukázali, že mikrokryštály ľadovej zmesi dokonale prechádzajú do pomerne malých ciev a nepoškodzujú bunky. Frozen Blood predlžuje čas, počas ktorého môže byť obeť zachránená. Napríklad pri zástave srdca sa tento čas podľa konzervatívnych odhadov predlžuje z 10-15 na 30-45 minút.
Použitie ľadu ako stavebného materiálu je v cirkumpolárnych oblastiach rozšírené pri stavbe obydlí - iglu. Ľad je súčasťou materiálu Pikerite navrhnutého D. Pikeom, z ktorého bolo navrhnuté vyrobiť najväčšiu lietadlovú loď na svete.

Ľad (anglicky Ice) - H 2 O

KLASIFIKÁCIA

Asi -1,8 ° C

Hodnotenie množstva (hustoty) morského ľadu je uvedené v bodoch - od 0 ( čistá voda) až 10 (pevný ľad).

Vlastnosti

Najdôležitejšími vlastnosťami morského ľadu sú pórovitosť a slanosť, ktoré určujú jeho hustotu (od 0,85 do 0,94 g / cm³). Ľadové kryhy kvôli nízkej hustote ľadu stúpajú nad vodnú hladinu o 1/7 - 1/10 svojej hrúbky. Morský ľad sa začína topiť pri teplotách nad –2,3 ° C. V porovnaní so sladkou vodou je ťažšie rozdeliť na časti a je pružnejšie.

Slanosť

Hustota

Morský ľad je komplexné fyzické telo vyrobené z kryštálov čerstvý ľad, soľankou, vzduchovými bublinami a rôznymi nečistotami. Pomer zložiek závisí od podmienok tvorby ľadu a následných ľadových procesov a ovplyvňuje priemernú hustotu ľadu. Prítomnosť vzduchových bublín (pórovitosť) teda výrazne znižuje hustotu ľadu. Salinita ľadu má menší vplyv na hustotu ako pórovitosť. Pri slanosti ľadu 2 ppm a nulovej pórovitosti je hustota ľadu 922 kilogramov na meter kubický a pri pórovitosti 6 percent klesá na 867. Súčasne pri nulovej pórovitosti dochádza k zvýšeniu slanosti z 2 na 6 ppm vedie k zvýšeniu hustoty ľadu iba z 922 na 928 kilogramov na meter kubický.

Termofyzikálne vlastnosti

Odtiene morského ľadu vo veľkých plochách sa pohybujú od bieleho po hnedé.

Biely ľad je vytvorený zo snehu a má veľa vzduchových bublín alebo solných komôrok.

Mladý morský ľad zrnitej štruktúry s výrazným množstvom vzduchu a soľanky často má zelená Farba.

Vytrvalý homoľový ľad, z ktorého boli vytlačené nečistoty, a mladý ľad, ktorý v pokojných podmienkach zamrzol, majú často modrá alebo modrá Farba. Modrý je aj ľadovcový ľad a ľadovce. V. modrý ľad ihlovitá štruktúra kryštálov je dobre viditeľná.

Hnedá alebo žltkastý ľad je riečneho alebo pobrežného pôvodu, obsahuje prímesi ílu alebo humínových kyselín.

Počiatočné druhy ľadu (ľadový tuk, kal) majú tmavošedý farba, niekedy s oceľovým tienidlom. S nárastom hrúbky ľadu sa jeho farba stáva svetlejšou a postupne sa mení na bielu. Pri tavení tenké kúsky ľadu opäť sivejú.

Ak ľad obsahuje veľké množstvo minerálne alebo organické nečistoty (planktón, eolické suspenzie, baktérie), jeho farba sa môže zmeniť na červená, ružová, žltá, až čierna.

Vďaka vlastnosti ľadu, ktorá zachytáva dlhovlnné žiarenie, môže vytvárať skleníkový efekt, čo vedie k ohrevu vody pod ním.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti ľadu znamenajú jeho schopnosť odolávať deformácii.

Typické typy deformácií ľadu: napätie, stlačenie, šmyk, ohyb. Existujú tri stupne deformácie ľadu: elastické, elasticko-plastové a štádium deštrukcie. Zohľadnenie mechanických vlastností ľadu je dôležité pri určovaní optimálneho priebehu ľadoborcov, ako aj pri umiestňovaní nákladu na ľadové kryhy, polárne stanice, pri výpočte pevnosti trupu lode.

Vzdelávacie podmienky

Keď sa vytvorí morský ľad, medzi úplne čerstvými kryštálmi ľadu sa objavia malé kvapky slanej vody, ktoré postupne stekajú. Teplota tuhnutia a teplota najvyššej hustoty morskej vody závisia od jej slanosti. Morská voda, ktorej slanosť je nižšia ako 24,695 ppm (takzvaná brakická voda), po ochladení najskôr dosiahne najvyššiu hustotu, ako sladká voda, a s ďalším chladením a bez miešania rýchlo dosiahne bod mrazu. Ak je slanosť vody vyššia ako 24,695 ppm ( slaná voda), ochladí sa na bod mrazu pri neustály nárast hustota s nepretržitým miešaním (výmena medzi hornými studenými a dolnými teplejšími vrstvami vody), čo nevytvára podmienky na rýchle ochladenie a zmrazenie vody, to znamená, že za rovnakých poveternostných podmienok slaná oceánska voda neskôr brakicky zamrzne.

Klasifikácia

Morský ľad svojim spôsobom poloha a mobilita je rozdelená do troch typov:

• plávajúci (unášaný) ľad,

Podľa fáz vývoja ľadu existuje niekoľko takzvaných počiatočných typov ľadu (v poradí podľa času vzniku):

• intrawater (vrátane dna alebo kotvy), tvorené v určitej hĺbke a objekty vo vode za podmienok turbulentného miešania vody.

Iné druhy ľadu z hľadiska času vzniku - nilas ľad:

• nilas, vytvorená na pokojnej morskej hladine zo bravčovej masti a snehu (tmavé nily s hrúbkou až 5 cm, svetlé nily s hrúbkou až 10 cm) je tenká elastická kôra ľadu, ktorá sa ľahko stáča na vode alebo napučiava a počas kompresie vytvára zubaté vrstvy;
• banky vytvorené v osvieženej vode v pokojnom mori (hlavne v zátokách, v blízkosti ústia riek) - krehká lesklá kôra ľadu, ktorá sa ľahko láme pod vplyvom vĺn a vetra;
• palacinkový ľad vytvorený počas slabých vĺn zo ľadovej masti, snehových vločiek alebo kalu, alebo v dôsledku prestávky v dôsledku vzrušenia fľaše, nilasu alebo tzv. mladý ľad... Je to okrúhla ľadová doska s priemerom 30 cm až 3 m a hrúbkou 10 až 15 cm so zvýšenými okrajmi v dôsledku trenia a úderov ľadových kryh.

Ďalšou fázou vývoja tvorby ľadu je mladý ľad, ktoré sú rozdelené na ľad sivý (hrúbka 10-15 cm) a sivobiely (hrúbka 15-30 cm).

Nazýva sa morský ľad, ktorý sa vyvíja z mladého ľadu a má vek nie viac ako jedno zimné obdobie ľad prvého ročníka... Tento ročný ľad môže byť:

• tenký ročný ľad - biely ľad hrubý 30 - 70 cm,
• stredná hrúbka - 70-120 cm,
• hrubý ročný ľad - hrubý viac ako 120 cm.

Ak je morský ľad roztopený najmenej jeden rok, patrí k starý ľad... Starý ľad je rozdelený na:

• zvyškový ročný - ľad sa v lete neroztopí, čo je opäť v štádiu zmrazovania,
• dvojročné-existujú viac ako jeden rok (hrúbka dosahuje 2 m),
• trvalka - starý ľad s hrúbkou 3 m a viac, ktorý prežil topenie najmenej dva roky. Povrch takého ľadu je pokrytý mnohými nerovnosťami, v dôsledku opakovaného topenia sa vytvorili hrbole. Spodný povrch viacročného ľadu sa vyznačuje aj veľkou nerovnosťou a rozmanitosťou tvarov.

Hrúbka trvalého ľadu v