היווצרות קרח על פני המים, בין אם זה נהר, אגם או כוס שנותרה בקור, היא תופעה מדהימה. זה קשור לתכונות הפיזיקליות של חומרים נוזליים.
איך נוצר קרח
בחום, מולקולות מים יוצרות שרשראות, ארוכות ומתוחות. זו הסיבה שהמים הם חומר אמורפי. המעבר למצב צבירה כזה כמו קרח אפשרי רק כאשר המדחום יורד לאפס. במקרה זה, מולקולות מים מסתדרות בסריגים מיוחדים. למעשה, זה נראה כמו היווצרות של קרח. השם השני הוא קפוא. חיות הבר הללו מסודרות כך שהקפאה של גופי המים בה נמתחת בדרך כלל לתקופה ארוכה. תופעה זו קשורה לתנאי מזג האוויר. להיווצרות קרח ראשון, מספיק שכפור טוב יעמוד כמה לילות ברוגע יחסי. עם זאת, התחממות חדה, גשם שוטף עם גשם, רוח וערפילים לחים עלולים לגרום למים לחזור למצבם הנוזלי שוב. אז תקופת ההקפאה תעוכב לזמן לא ידוע.
כל הקיץ והסתיו החמים, מאגרי מים צוברים חום, ולכן בתחילת הכפור הראשון, המים חמים יותר מהאוויר שמסביב. לא מפתיע,כי צפיפות המים הרבה יותר גדולה! המגע של מים חמים ואוויר מקורר מוביל לתגובה הנקראת העברת חום.
כאשר למים על פני השטח יש טמפרטורה של +4 מעלות צלזיוס, יתחיל ערבוב שכבת המים פני השטח, עם שכבות עמוקות יותר. הנוזל שהיה על פני השטח הופך צפוף, ומים חמים מלמטה עוקרים אותו בגלל צפיפותו הנמוכה יותר. לפיכך, כל עמודת המים מתקררת באופן שווה.
הקפאה היא תופעה שבה טמפרטורת המים הופכת להיות שווה לאפס מעלות, וקרח מופיע על המאגר. בחיים האמיתיים, הטמפרטורה המינימלית יכולה להיות שונה בכמה מעלות. הסיבה לכך היא הימצאות זיהומים שונים במים, כמו גם סוג המאגר, עומקו, זרם, טופוגרפיה תחתית שלו.
קופא על הנהרות
הקפאה היא תקופה מסוכנת ביותר לכניסה לקרח של הנהר. בזרימה מתמדת, קרח נוצר מאוחר יותר מאשר על מקווי מים עומדים. אבל צמיחת הקרח כאן הרבה יותר מהירה בגלל העובדה שהמים קרים יותר.
הסכנה העיקרית של קרח ראשון בנהרות היא שינוי במפלס המים. מי התהום קופאים ומפסיקים להזין את עורק המים, בגלל זה מפלס המים יורד בחדות, והקרח הראשון שנוצר מתחיל להישבר. גושי קרח מופלים על ידי הזרם במקום אחד, שם הם קופאים בבטחה, ויוצרים גבניות קרח.
כשאתה יכול ללכת על הקרח
מאמינים שקרח בעובי 5 ס"מ יכול לתמוך במשקל של אדם אחד. עם זאת, אוהביםדיג חורף לא מומלץ לפתוח את העונה עד שעובי הקרח מגיע ל-10 ס"מ לפחות - מאמינים שעם עובי זה הסתיימה ההקפאה. זה לא חייב להיבדק כל יום. אין צורך ללכת כל הזמן לנהר. מספיק לעשות חישובים פשוטים ולהתמצא בערך בתאריך הכניסה על הקרח. מאמינים שעם הקרח הקיים של 10 ס"מ וטמפרטורת אוויר של מינוס 5 מעלות, עובי הכיסוי יוסיף 4 ס"מ ליום, בטמפרטורה של -10 - 6 ס"מ. עובי הקרח כמעט יוכפל אם הטמפרטורה נשארת על -20 מעלות למשך יום.
