Почему вода в реках и озерах не промерзает до дна?

12 ответов на вопрос “Почему вода в реках и озерах не промерзает до дна?”

  1. Thorgalsa Ответить

    Оказывается, когда температура воды начинает понижаться, в замкнутых водоемах происходят очень интересные вещи. Пресная вода, по причине уникальной молекулярной структуры, обладает максимальной плотностью при температуре +4?С. И когда температура воды продолжает понижаться, в озере происходит разделение слоев с разной температурой, образуется сезонный термоклин.
    Вода с температурой +1-2°С всегда легче, чем слой воды с температурой +4°С, который расположен на дне. Из-за слабой циркуляции водных масс (а мы помним, что это не река, а именно глубокое озеро) активного перемешивания и выравнивания температуры не происходит. По этой причине вода с температурой около +4 градусов всегда находится в нижней части водоема. Постепенно нарастающий слой льда и более холодная вода в верхней части водоема не дают промерзнуть озеру до дна. Рыбы и другие водные обитатели продолжают жить в озере, не опасаясь превратиться в кусок льда.

  2. ИДИ ЛЕСОМ Ответить

    Даже в самые лютые морозы реки и озера не промерзают до дна. Сверху их поверхность покрывается слоем льда, толщина которого, как правило, не превышает нескольких десятков сантиметров. Все зависит от погодных условий, которые, на данный момент, сложились в данном регионе. Но даже при чрезвычайно низких температурах, которые имеют место в Восточной Сибири, реки не промерзают до дна. Почему так происходит?
    Вы, наверняка, замечали, что лед не тонет, и всегда находится на поверхности воды. Это связано с тем, что при замерзании и испарении она теряет свой вес.  Самой тяжелой  вода становится при температуре четыре градуса тепла. Теперь давайте посмотрим, какие процессы происходят в озере при  отрицательной температуре окружающего воздуха.
    А происходит следующее. Поверхностные слои воды охлаждаются до температуры плюс четыре градуса, тяжелеют, и опускаются вниз. При этом они  вытесняют  более теплые, нижние слои, которые поднимаются вверх. После этого процесс повторяется снова.  Как только температура воды в озере выровняется, и достигнет четырех градусов, процесс естественной конвекции прекратится, и на поверхности озера появится слой льда. Благодаря ледяному  «одеялу», охлаждение воды прекратится, а значит, прекратится и процесс образования льда. Несмотря на холод, жизнь в озере продолжается. Рыба, и водные растения, прекрасно себя чувствуют, чем и пользуются любители зимней рыбалки,
    В море вода соленая. Ее точка замерзания значительно ниже нуля градусов. В зависимости от содержания в воде соли, она может находиться  в интервале от минус двух, до минус восемнадцати градусов. Именно по этой причине не замерзает Черное море, а также Мировой океан. Хотя, случай замерзания Черного моря имел место. Но столь низкая температура окружающего воздуха в этих местах,  это, скорее всего, исключение из общих правил.

  3. Юлька Ответить

    Здравствуйте!
    Температура наибольшей плотности воды: +4 С см: http://news.mail.ru/society/2815577/
    Это свойство воды является принципиально важным для выживания «живности» многих водоёмов. Когда начинается понижение температуры воздуха (и соответственно – воды) осенью и в предзимье, сначала при температуре выше +4 С более холодная вода с поверхности водоёма опускается вниз (как более тяжёлая), а тёплая, как более лёгкая, поднимается вверх и идёт обычное вертикальное перемешивание воды. Но как только во всём водоёме по вертикали устанавливается Т= +4 С, процесс вертикальной циркуляции останавливается, поскольку с поверхности вода уже при +3С становится легче той, что находится ниже (при +4С) и турбулентная теплопередача “холода” по вертикали резко сокращается. В итоге с поверхности вода даже начинает замерзать, потом устанавливается и ледяной покров, но при этом в зимний период передача «холода» в нижние слои воды резко уменьшается, так как и сам слой льда сверху, и тем более, слой выпавшего на лёд сверху снега обладают определё1нными теплоизоляционными свойствами! Поэтому у дна водоёма почти всегда остаётся хотя бы тонкий слой воды при Т=+4С – а это и есть температура выживания в водоёме речной, болотной, озёрной и пр. живности. Если бы не это интересное и важное свойство воды (Мах плотность при +4С), то водоёмы на суше все промерзали бы до дна каждую зиму, и жизнь в них не была бы такой обильной!
    Всего доброго!

  4. Meshicage Ответить

    Глубокие водоемы зимой не промерзают до дна. Почему это происходит? Ведь обычно при охлаждении вещества становятся тяжелее. Если бы это происходило и с водой, то лед опускался бы на дно водоема, и постепенно вся вода стала бы твердой. А кристаллическая вода (лед) плавает на поверхности в виде тонкой наледи, толстых льдин или громадных айсбергов: ведь лед легче жидкой воды.
    Почему же лед плавает на поверхности воды? К этому все так привыкли, что перестали считать такое поведение воды удивительным. А ведь веществ, которые в твердом состоянии легче, чем жидкие, очень мало.
    Причина необычных свойств кристаллической воды – особая, “ажурная”, структура льда, в которой, как в кружевах, много пустых мест; вот почему лед такой легкий.
    При плавлении льда молекулы воды немного сближаются, и плотность жидкой воды при температуре плавления становится чуть-чуть выше, чем у льда. А наибольшее значение плотность воды приобретает при 4 °С, когда ледяные “кружева” полностью разрушаются.
    Именно такую температуру зимой имеет вода у дна непромерзающих пресноводных водоемов. Благодаря этому выживают в самые жестокие холода плавучие обитатели рек, озер и прудов.
    Водоемы не промерзают до дна потому, что лед легче воды. Охлажденные слои воды застывают на поверхности коркой льда, а затем лед и снег на нем предохраняют воду от промерзания. Если бы лед был тяжелее воды, он опускался бы на дно и вода замерзала бы сплошной глыбо

  5. BACEG Ответить

    Практически каждый из нас задавался вопросам, почему даже в условиях суровых зим водоемы никогда не промерзают полностью. Оказывается, воду зимой в реках и озерах “согревает”, как ни странно, лед, сообщил телеканал “360”. Он не пропускает холод и держит температуру в проруби в районе +4 градусов.
    Именно такие температурные показатели воды важны для обитателей озер, рек и прудов. Рыбы “зимуют” на дне, где теплее. Кроме того, при +4 вода приобретает свою наибольшую плотность. Чем она холоднее, тем легче.
    Осенью и в предзимье, когда температура воды выше +4 градусов, более холодная вода опускается вниз, а теплая поднимается наверх. Идет так называемое вертикальное перемешивание. Как только температура воздуха и воды начинает понижаться, перемешивание замедляется. Верхний слой становится холоднее, и на поверхности начинает появляться защитная ледяная корка, которая не пускает холодный воздух вниз.
    По той же причине не замерзают океаны и моря. Дело еще и в соли, а также в их огромной площади и течениях. Исключение составляет Северный Ледовитый океан. Он оправдывает свое название и замерзает почти полностью. В некоторых местах толщина его льда доходит до пятидесяти метров. Ходят по нему только ледоколы.
    Чтобы море полностью замерзло, нужны экстремальные условия – морозы около -30 градусов, которые бы стояли несколько месяцев.  Последний раз такую картину наблюдали одесситы в 2012 году. Впервые за 30 лет черноморский курорт превратился в черноморский ледник.
    Толщина льда водоемов в московском регионе сейчас составляет около 30 сантиметров. Как сообщает региональное МЧС, сплошной ледовый покров сохраняется на большинстве из них. Но все же осторожность не повредит, ведь лед – субстанция коварная.
    Между тем, по мнению многих ученых, человечеству стоит ждать не глобального потепления, а ледникового периода. Метеорологи говорят о потеплении в связи с вмешательство человека в окружающую среду. Однако климатологи связывают изменения температуры с активностью Солнца. Читать далее>>

  6. Dark Leo Ответить

    Давайте рассмотрим, что происходит с водоёмом при переходе от лета к зиме. Под водоёмом будем подразумевать любое естественное образование, в котором есть вода: океан, море, реку, озеро, колодец, лужу, и т.п. То, что в реке вода течёт, а в озере – условно неподвижно – при рассмотрении данного вопроса не имеет значения. Не имеет принципиального значения и то, что в море и в океане вода солёная, так как это приведёт к некоторому изменению только каких-то количественных характеристик: температуры начала замерзания и плотности.
    Вот фрагмент таблицы зависимости плотности воды от температуры

    Из него видно, что вода имеет наибольшую плотность при температуре +4, а если точнее, то при+3,98°С.
    Рассмотрим некий водоём с пресной водой – озеро. Примем, что теплопроводность берегов и дна озера очень мала, и озеро остывает с только поверхности отдавая своё тепло более холодному, чем вода воздуху. Условно разделим весь объём воды на слои, например, по 1 см. Допустим что в начале наблюдения (начало осени) вся вода в озере (на всю глубину) имеет температуру +10°С. Для наглядности будем рассматривать изменения температуры сразу на 1 °С. (Суть рассматриваемых явлений и наших рассуждений не изменится, если рассматривать изменения не на 1 °С, а на меньшие величины 0,1°С или 0,01°С.) Допустим верхний слой воды охладился с 10 до 9 градусов. Поскольку плотность воды возрастёт с 999,73 до 999,81 кг/м^3, то верхний слой воды окажется тяжелее нижележащих. Поэтому он “утонет”, т.е. опустится вниз, вытесняя наверх слои воды с температурой +10°С. Так будет до тех пор, пока вся вода в озере не остынет до +9°С. Далее верхний слой воды остынет до +8°С, затем он “утонет” и так далее, процесс будет аналогичен до тех пор, пока температура всей воды в озере не станет + 4°С, а плотность всех слоёв 1000 кг/м^3. Рассмотренное явление перемещения более плотной жидкости вниз, а более тёплой жидкости вверх, называется конвекцией. Кстати, конвекция происходит и в газах.
    Теперь пусть верхний слой воды остыл с +4 до +3°С. Плотность его уменьшилась с 1000 до 999,97 кг/м^3, т.е. верхний слой воды легче нижележащих, поэтому он не будет опускаться и останется “плавать” наверху. Поэтому он продолжит остывать до +2, +1 и 0°С. Плотность его будет постоянно уменьшаться до 999,87°С и он останется наверху. При 0°С верхний слой воды замёрзнет. В это же время остальные слои останутся тёплыми, т.е. +4°С. Конечно более нижние слои будут отдавать своё тепло более верхним слоям, но это не сможет происходить за счёт конвекции, а только за счёт теплопроводности, поэтому процесс остывания нижних слоёв воды замедлится В РАЗЫ (не знаю точно, во сколько раз, поэтому число не буду приводить, но В РАЗЫ). ИМЕННО НЕВОЗМОЖНОСТЬЮ КОНВЕКЦИИ, А ТОЧНЕЕ ИЗМЕНЕНИЕМ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР ОТ +4 ДО 0 °С НАПРАВЛЕНИЯ КОНВЕКЦИИ НА ПРОТИВОПОЛОЖНОЕ И ОБУСЛОВЛЕНО ТО ОБСТОЯТЕЛЬСТВО, ЧТО ВОДА ЗАМЕРЗАЕТ СВЕРХУ И ВОДОЁМЫ НЕ ПРОМЕРЗАЮТ ДО ДНА.

  7. VideoAnswer Ответить

Добавить комментарий для Thorgalsa Отменить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *