Вода се често понаша потпуно необично, никако као велика већина осталих супстанци. Према свим законима физике, твар у чврстом стању агрегације би требала бити тежа од аналога течности, и стога је лед требао бити на дну.
Али ипак, лебди на врху, а вода испод њега остаје не само течна, већ је погодна и за зимовање живих бића. Да је све другачије, а лед би се нагомилао на дну, очување живота у води било би немогуће. На крају крајева, баре би се сваке зиме потпуно замрзавале. Шта пружа заштиту језерима и зашто вода остаје не замрзнута?
Зашто лед не тоне?
Узгој леда је обезбеђен чињеницом да када смрзава његова густина постаје мања од густоће околне воде. Добија кристалну решетку и често је обогаћена ваздушним мехурићима, што јој даје додатну границу узгона. Са ивице резервоара формира се покров, који постепено жури према центру. Почетна дебљина и снага леда је мала, али могу се брзо повећати по хладном времену.
Интересантна чињеница: најјачи лед по којем можете сигурно ходати има плавкаст или зеленкаст тон. Ако је лед бели, упола је трајнији, а ако је сив, на њега уопште није вредно корачати. Ако комад леда баците у воду, онда прво иде на дно. Међутим, у будућности ће се мало растопити, вода око њега ће се згушњавати и пливати ће.
Зашто се само врх језерца смрзава?
Теоретски, било које водено тело може смрзнути, претварајући се у лед до самог дна. У пракси, мало језеро са максималном дубином од 3 метра не смрзава се на дну ни током оштре руске зиме, а да не говоримо о другим воденим телима. То је управо због леда који може пружити значајну заштиту од хипотермије. Да бисте разумели нијансе, потребно је размотрити како се одвија процес хлађења воде.
Када водене масе достигну ознаку од +4 степена, започиње интензиван процес померања слојева у резервоару. Хладни слојеви почињу да се повећавају, јер је њихова густина, узимајући у обзир специфичности воде, најнижа. Топла маса се накупља на дну резервоара. У горњим хладним слојевима почиње процес формирања леда који постепено прекрива и прекрива целу површину. Након тога хлађење воде практично престаје.
Вода под ледом ветар више не може мешати, сви слојеви остају нетакнути - посебно у стајаћим или споро текућим водама. Ниска топлотна проводљивост леда ствара својеврсни јастук који штити од даљњег хлађења резервоара. Међутим, топлотна проводљивост воде је такође ниска.
Водене масе остају буквално мотале под леденом шкољком до топлог периода, а сви подводни становници могу зими без проблема. Једини тежак тренутак за њих је недостатак кисеоника, јер лед раздваја водену површину од ваздуха и спречава њено засићење овом виталном супстанцом.Зато се рибе зими понекад туку у избушене рупе или друге рупе у леду - оне су једноставно загушене.
Интересантна чињеница: Због јединствених својстава леда и воде, језера чак постоје и на Антарктици. Дакле, један од њих, Восток, налази се под леденим слојем дебљине 4 км. Тренутно није јасно да ли у њему живе било која жива бића.
Неке врсте животиња презимују директно у леду својих завичајних језера - на пример, жабе, трикове. Физиолошке карактеристике омогућавају им да замрзавају тела без ризика за живот, а касније, после одмрзавања у пролеће, могу поново да живе као раније. Природни антифриз у ћелијама искључује стварање акутног кристалног леда у свакој од њих током замрзавања, а управо је овај кристал уништио живу ћелију, што доводи до њене смрти и немогућности да се отапа у свом претходном облику. Водоземци се не плаше мраза и смрзавања у леду.
На тај начин лед формиран на горњој ивици резервоара штити га од даљег смрзавања због ниске топлотне проводљивости. Теоретски, чак и океани могу да се смрзне до дна, међутим, температуре за то треба да буду веома ниске. У пракси се само локве и веома плитка водна тела потпуно смрзавају, а осим тога, плитки рибњаци и језера могу се потпуно смрзнути за време веома тешких зима. У нормалним условима, вода са малим плус индикатором температуре увек се складишти под слојем леда.