Air di laut dan samudera sangat berbeda dengan air sungai dan danau. Itu asin - dan ini menentukan banyak sifat-sifatnya. Titik beku air laut juga tergantung pada faktor ini. Itu tidak sama dengan 0 °C, seperti halnya dengan air tawar. Untuk ditutupi dengan es, laut membutuhkan embun beku yang lebih kuat.

Tidak mungkin untuk mengatakan dengan tegas pada suhu berapa air laut membeku, karena indikator ini tergantung pada tingkat salinitasnya. Di berbagai tempat di dunia, lautan berbeda.

Yang paling asin adalah Laut Merah. Di sini konsentrasi garam dalam air mencapai 41‰ (ppm). Jumlah garam paling sedikit di perairan Teluk Baltik adalah 5‰. Di Laut Hitam, angka ini adalah 18‰, dan di Mediterania - 26‰. Salinitas Laut Azov adalah 12‰. Dan jika kita ambil rata-rata, salinitas laut adalah 34,7‰.

Semakin tinggi salinitas, semakin banyak air laut yang harus didinginkan untuk menjadi padat.

Hal ini terlihat jelas dari tabel:

salinitas,	Titik beku, °C	salinitas,	Titik beku, °C
0 (air tawar)		20	-1,1
2	-0,1	22	-1,2
4	-0,2	24	-1,3
6	-0,3	26	-1,4
8	-0,4	28	-1,5
10	-0,5	30	-1,6
12	-0,6	32	-1,7
14	-0,8	35	-1,9
16	-0,9	37	-2,0
18	-1,0	39	-2,1

Di mana salinitasnya bahkan lebih tinggi, seperti, misalnya, di Danau Sivash (100 ), Teluk Kara-Bogaz-Gol (250 ), di Laut Mati (lebih dari 270 ), air hanya dapat membeku dengan minus yang sangat besar. - dalam kasus pertama - pada -6.1 °C, yang kedua - di bawah -10 °C.

Untuk indikator rata-rata untuk semua lautan, -1,9 ° C dapat diambil.

Tahap pembekuan

Sangat menarik untuk melihat bagaimana air laut membeku. Itu tidak segera ditutupi dengan kerak es yang seragam, seperti air tawar. Ketika sebagian berubah menjadi es (dan masih segar), sisa volume menjadi lebih asin, dan es yang lebih kuat diperlukan untuk membekukannya.

Jenis es

Saat laut mendingin, berbagai jenis es terbentuk:

• badai salju;
• lumpur;
• jarum;
• salam kenal;
• nila.

Jika laut belum membeku, tetapi sangat dekat dengannya, dan pada saat itu salju turun, ia tidak meleleh ketika bersentuhan dengan permukaan, tetapi jenuh dengan air dan membentuk massa lembek kental yang disebut salju. Membekukan, bubur ini berubah menjadi lumpur, yang sangat berbahaya bagi kapal yang terjebak badai. Karena itu, dek langsung tertutup kerak es.

Ketika termometer mencapai tanda yang diperlukan untuk pembekuan, jarum es mulai terbentuk di laut - kristal dalam bentuk prisma heksagonal yang sangat tipis. Mengumpulkannya dengan jaring, mencuci garam dan melelehkannya, Anda akan menemukan bahwa mereka hambar.

Pertama, jarum tumbuh secara horizontal, kemudian mengambil posisi vertikal, dan hanya alasnya yang terlihat di permukaan. Mereka menyerupai bintik-bintik lemak dalam sup dingin. Oleh karena itu, es pada tahap ini disebut lemak babi.

Ketika semakin dingin, lemak mulai membeku dan membentuk kerak es, setransparan dan rapuh seperti kaca. Es seperti itu disebut nilas, atau botol. Itu asin, meskipun dibentuk dari jarum yang tidak beragi. Faktanya adalah bahwa selama pembekuan, jarum menangkap tetesan terkecil dari air asin di sekitarnya.

Hanya di laut ada fenomena seperti es mengambang. Itu muncul karena air di sini mendingin lebih cepat di lepas pantai. Es yang terbentuk di sana membeku hingga ke tepi pantai, itulah sebabnya disebut es cepat. Saat embun beku meningkat selama cuaca tenang, ia dengan cepat menangkap wilayah baru, terkadang mencapai lebar puluhan kilometer. Tetapi begitu angin kencang bertiup, es yang cepat mulai pecah berkeping-keping dengan berbagai ukuran. Gumpalan es ini, seringkali besar (ladang es), dibawa oleh angin dan arus ke seluruh laut, menyebabkan masalah bagi kapal.

Suhu leleh

Es laut tidak meleleh pada suhu yang sama di mana air laut membeku, seperti yang mungkin dipikirkan orang. Ini kurang asin (rata-rata 4 kali), sehingga transformasi kembali menjadi cair dimulai lebih awal dari mencapai tanda ini. Jika titik beku rata-rata air laut adalah -1,9 °C, maka suhu leleh rata-rata es yang terbentuk darinya adalah -2,3 °C.

Pembekuan Air Asin: Video

Pada suhu berapa air membeku? Tampaknya - pertanyaan paling sederhana yang bahkan seorang anak pun dapat menjawab: titik beku air pada tekanan atmosfer normal 760 mmHg adalah nol derajat Celcius.

Namun, air (meskipun distribusinya sangat luas di planet kita) adalah zat yang paling misterius dan tidak sepenuhnya dipahami, jadi jawaban atas pertanyaan ini memerlukan diskusi yang terperinci dan masuk akal.

• Di Rusia dan Eropa, suhu diukur pada skala Celcius, nilai tertingginya adalah 100 derajat.
• Ilmuwan Amerika Fahrenheit mengembangkan skalanya sendiri dengan 180 divisi.
• Ada unit pengukuran suhu lain - kelvin, dinamai fisikawan Inggris Thomson, yang menerima gelar Lord Kelvin.

Keadaan dan jenis air

Air di planet Bumi dapat mengambil tiga keadaan agregasi utama: cair, padat dan gas, yang dapat berubah menjadi berbagai bentuk yang secara bersamaan hidup berdampingan satu sama lain (gunung es di air laut, uap air dan kristal es di awan di langit, gletser dan bebas -sungai mengalir).

Tergantung pada karakteristik asal, tujuan dan komposisi, air dapat:

• segar;
• mineral;
• bahari;
• minum (di sini kami menyertakan air keran);
• hujan;
• dicairkan;
• payau;
• tersusun;
• suling;
• dideionisasi.

Kehadiran isotop hidrogen membuat air:

1. lampu;
2. berat (deuterium);
3. sangat berat (tritium).

Kita semua tahu bahwa air bisa lunak dan keras: indikator ini ditentukan oleh kandungan kation magnesium dan kalsium.

Setiap jenis dan keadaan agregat air yang telah kami daftarkan memiliki titik beku dan titik lelehnya sendiri.

Titik beku air

Mengapa air membeku? Air biasa selalu mengandung sejumlah partikel tersuspensi yang berasal dari mineral atau organik. Ini bisa berupa partikel terkecil dari tanah liat, pasir atau debu rumah.

Ketika suhu lingkungan turun ke nilai tertentu, partikel-partikel ini mengambil peran sebagai pusat di mana kristal es mulai terbentuk.

Gelembung udara, serta retakan dan kerusakan pada dinding bejana tempat air berada, juga dapat menjadi inti kristalisasi. Tingkat kristalisasi air sangat ditentukan oleh jumlah pusat ini: semakin banyak, semakin cepat cairan membeku.

Dalam kondisi normal (pada tekanan atmosfer normal), suhu transisi fase air dari cair ke padat adalah 0 derajat Celcius. Pada suhu inilah air membeku di jalan.

Mengapa air panas lebih cepat membeku daripada air dingin?

Air panas membeku lebih cepat daripada air dingin - fenomena ini diperhatikan oleh Erasto Mpemba, seorang anak sekolah dari Tanganyika. Eksperimennya dengan massa untuk membuat es krim menunjukkan bahwa laju pembekuan massa yang dipanaskan jauh lebih tinggi daripada yang dingin.

Salah satu alasan untuk fenomena menarik ini, yang disebut "paradoks Mpemba", adalah perpindahan panas yang lebih tinggi dari cairan panas, serta adanya lebih banyak inti kristalisasi di dalamnya dibandingkan dengan air dingin.

Apakah titik beku air dan ketinggian berhubungan?

Dengan perubahan tekanan, yang sering dikaitkan dengan ketinggian yang berbeda, titik beku air mulai sangat berbeda dari standar, karakteristik kondisi normal.
Kristalisasi air pada ketinggian terjadi pada nilai suhu berikut:

• paradoksnya, pada ketinggian 1000 m, air membeku pada 2 derajat Celcius;
• pada ketinggian 2000 meter, ini sudah terjadi pada 4 derajat Celcius.

Suhu air beku tertinggi di pegunungan diamati pada ketinggian lebih dari 5.000 ribu meter (misalnya, di Pegunungan Fann atau Pamirs).

Bagaimana tekanan mempengaruhi proses kristalisasi air?

Mari kita coba menghubungkan dinamika perubahan titik beku air dengan perubahan tekanan.

• Pada tekanan 2 atm, air akan membeku pada suhu -2 derajat.
• Pada tekanan 3 atm, suhu -4 derajat Celcius akan mulai membekukan air.

Dengan meningkatnya tekanan, suhu awal proses kristalisasi air menurun, dan titik didih meningkat. Pada tekanan rendah, gambar yang berlawanan secara diametris diperoleh.

Itulah sebabnya dalam kondisi pegunungan tinggi dan suasana yang jarang, sangat sulit untuk memasak bahkan telur, karena air dalam panci sudah mendidih pada suhu 80 derajat. Jelas bahwa pada suhu ini tidak mungkin untuk memasak makanan.

Pada tekanan tinggi, proses pencairan es di bawah bilah sepatu roda terjadi bahkan pada suhu yang sangat rendah, tetapi berkat itu sepatu roda meluncur di permukaan es.

Pembekuan luncuran kereta luncur yang sarat muatan dalam cerita Jack London dijelaskan dengan cara yang sama. Kereta luncur berat yang menekan salju menyebabkannya mencair. Air yang dihasilkan memudahkan mereka meluncur. Tetapi begitu kereta luncur berhenti dan berlama-lama di satu tempat, air yang dipindahkan, membeku, membekukan lereng ke jalan.

Suhu kristalisasi larutan berair

Menjadi pelarut yang sangat baik, air mudah bereaksi dengan berbagai zat organik dan anorganik, membentuk massa senyawa kimia yang terkadang tidak terduga. Tentu saja, masing-masing akan membeku pada suhu yang berbeda. Mari kita masukkan ini ke dalam daftar visual.

• Titik beku campuran alkohol dan air tergantung pada persentase kedua komponen di dalamnya. Semakin banyak air yang ditambahkan ke larutan, semakin mendekati nol titik bekunya. Jika ada lebih banyak alkohol dalam larutan, proses kristalisasi akan dimulai pada nilai mendekati -114 derajat.

  Penting untuk diketahui bahwa larutan air-alkohol tidak memiliki titik beku yang tetap. Biasanya mereka berbicara tentang suhu awal proses kristalisasi dan suhu transisi akhir ke keadaan padat.

  Antara awal pembentukan kristal pertama dan pemadatan lengkap larutan alkohol terletak interval suhu 7 derajat. Jadi, titik beku air dengan alkohol konsentrasi 40% pada tahap awal adalah -22,5 derajat, dan transisi akhir larutan ke fase padat akan terjadi pada -29,5 derajat.

Titik beku air dengan garam berkaitan erat dengan derajat salinitasnya: semakin banyak garam dalam larutan, semakin rendah posisi kolom merkuri yang akan membeku.

Untuk mengukur salinitas air, unit khusus digunakan - "ppm". Jadi, kami telah menemukan bahwa titik beku air menurun dengan meningkatnya konsentrasi garam. Mari kita jelaskan ini dengan sebuah contoh:

Tingkat salinitas air laut adalah 35 ppm, sedangkan nilai rata-rata pembekuannya adalah 1,9 derajat. Tingkat salinitas perairan Laut Hitam adalah 18-20 ppm, sehingga membeku pada suhu yang lebih tinggi di kisaran -0,9 hingga -1,1 derajat Celcius.

• Titik beku air dengan gula (untuk larutan yang molalitasnya 0,8) adalah -1,6 derajat.
• Titik beku air dengan pengotor sangat tergantung pada jumlah dan sifat pengotor yang membentuk larutan berair.
• Titik beku air dengan gliserin tergantung pada konsentrasi larutan. Suatu larutan yang mengandung 80 ml gliserin akan membeku pada -20 derajat, ketika kandungan gliserol dikurangi menjadi 60 ml, proses kristalisasi akan dimulai pada -34 derajat, dan awal pembekuan larutan 20% akan menjadi minus lima derajat. Seperti yang Anda lihat, tidak ada hubungan linier dalam kasus ini. Untuk membekukan larutan gliserin 10%, suhu -2 derajat sudah cukup.
• Titik beku air dengan soda (artinya alkali kaustik atau soda kaustik) menyajikan gambaran yang lebih misterius: larutan kaustik 44% membeku pada +7 derajat Celcius, dan 80% pada + 130.

Pembekuan air tawar

Proses pembentukan es di reservoir air tawar terjadi dalam rezim suhu yang sedikit berbeda.

• Titik beku air di danau, sama seperti titik beku air di sungai, adalah nol derajat Celcius. Pembekuan sungai dan aliran terbersih tidak dimulai dari permukaan, tetapi dari bawah, di mana terdapat inti kristalisasi berupa partikel lumpur dasar. Pada awalnya, sobekan dan tanaman air ditutupi dengan kerak es. Begitu es dasar naik ke permukaan, sungai langsung membeku.
• Air beku di Danau Baikal terkadang dapat mendingin hingga suhu negatif. Ini hanya terjadi di perairan dangkal; suhu air dalam hal ini bisa seperseribu, dan terkadang seperseratus satu derajat di bawah nol.
• Suhu air Baikal di bawah kerak lapisan es, sebagai suatu peraturan, tidak melebihi +0,2 derajat. Di lapisan bawah, secara bertahap naik ke +3,2 di dasar cekungan terdalam.

Titik beku air suling

Apakah air suling membeku? Ingatlah bahwa agar air membeku, perlu memiliki beberapa pusat kristalisasi di dalamnya, yang dapat berupa gelembung udara, partikel tersuspensi, serta kerusakan pada dinding wadah di mana ia berada.

Air suling, benar-benar tanpa pengotor, tidak memiliki inti kristalisasi, dan oleh karena itu pembekuannya dimulai pada suhu yang sangat rendah. Titik beku awal air suling adalah -42 derajat. Para ilmuwan berhasil mencapai pendinginan air suling hingga -70 derajat.

Air yang telah terkena suhu yang sangat rendah tetapi belum mengkristal disebut "supercooled". Anda dapat menempatkan sebotol air suling di dalam freezer, mencapai hipotermia, dan kemudian mendemonstrasikan trik yang sangat efektif - lihat videonya:

Dengan mengetuk perlahan botol yang diambil dari lemari es, atau dengan melemparkan sepotong kecil es ke dalamnya, Anda dapat menunjukkan bagaimana botol itu langsung berubah menjadi es, yang terlihat seperti kristal memanjang.

Air suling: apakah zat murni ini membeku atau tidak di bawah tekanan? Proses seperti itu hanya mungkin dalam kondisi laboratorium yang dibuat secara khusus.

Titik beku air asin

3.2. ES LAUT

Semua laut kita, dengan pengecualian langka, tertutup es dengan berbagai ketebalan di musim dingin. Dalam hal ini, di satu bagian laut, navigasi di paruh tahun yang dingin sulit, di bagian lain ia berhenti dan hanya dapat dilakukan dengan bantuan pemecah es. Dengan demikian, pembekuan laut mengganggu operasi normal armada dan pelabuhan. Oleh karena itu, untuk pengoperasian armada, pelabuhan, dan struktur lepas pantai yang lebih berkualitas, pengetahuan tertentu tentang sifat fisik es laut diperlukan.

Air laut, tidak seperti air tawar, tidak memiliki titik beku tertentu. Suhu di mana kristal es (jarum es) mulai terbentuk tergantung pada salinitas air laut S. Secara eksperimental telah ditetapkan bahwa titik beku air laut dapat ditentukan (dihitung) dengan rumus: t 3 \u003d -0,0545S. Pada salinitas 24,7%, titik beku sama dengan suhu kepadatan tertinggi air laut (-1,33°C). Keadaan ini (sifat air laut) memungkinkan untuk membagi air laut menjadi dua kelompok menurut derajat salinitasnya. Air dengan salinitas kurang dari 24,7% disebut payau dan, ketika didinginkan, pertama-tama mencapai suhu kepadatan tertinggi, dan kemudian membeku, mis. berperilaku seperti air tawar, di mana suhu kepadatan tertinggi adalah 4 ° C. Air dengan salinitas lebih dari 24,7 ° / 00 disebut air laut.

Suhu pada densitas tertinggi berada di bawah titik beku. Hal ini menyebabkan terjadinya pencampuran konvektif, yang menunda pembekuan air laut. Pembekuan juga melambat karena salinisasi lapisan permukaan air, yang diamati ketika es muncul, karena ketika air membeku, hanya sebagian dari garam yang terlarut di dalamnya yang tersisa di es, sementara sebagian besar tetap di dalam air. , meningkatkan salinitasnya, dan karena itu, dan kepadatan lapisan permukaan air, sehingga menurunkan titik beku. Rata-rata, salinitas es laut empat kali lebih rendah dari salinitas air.

Bagaimana es terbentuk di air laut dengan salinitas 35°/00 dan titik beku -1.91°C? Setelah lapisan permukaan air mendingin ke suhu yang ditunjukkan di atas, kerapatannya akan meningkat dan air akan tenggelam, sedangkan air yang lebih hangat dari lapisan di bawahnya akan naik. Pencampuran akan berlanjut sampai suhu seluruh massa air di lapisan aktif atas turun menjadi -1,91 °C. Kemudian, setelah beberapa pendinginan air di bawah titik beku, kristal es (jarum es) mulai muncul di permukaan.

Bentuk jarum es tidak hanya di permukaan laut, tetapi di seluruh ketebalan lapisan campuran. Perlahan-lahan, jarum es membeku, membentuk bintik-bintik es di permukaan laut, menyerupai es beku. salam. Secara warna, tidak jauh berbeda dengan air.

Ketika salju turun di permukaan laut, proses pembentukan es dipercepat, karena lapisan permukaan mengalami desalinasi dan pendinginan, selain itu, inti kristalisasi siap pakai (kepingan salju) dimasukkan ke dalam air. Jika suhu air di bawah 0 ° C, maka salju tidak mencair, tetapi membentuk massa lembek kental yang disebut salju. Lemak babi dan bola salju, di bawah pengaruh angin dan ombak, pecah menjadi potongan-potongan warna putih, yang disebut lumpur. Dengan pemadatan dan pembekuan lebih lanjut dari jenis es awal (jarum es, lemak babi, lumpur, lumpur), kerak es yang tipis dan elastis terbentuk di permukaan laut, yang dengan mudah membengkok pada gelombang dan, ketika dikompresi, membentuk lapisan bergerigi, ditelepon nila. Nilas memiliki permukaan matte dan ketebalan hingga 10 cm, terbagi atas nilas gelap (hingga 5 cm) dan terang (5-10 cm).

Jika lapisan permukaan laut sangat terdesalinasi, maka dengan pendinginan lebih lanjut dari air dan keadaan laut yang tenang sebagai akibat dari pembekuan langsung atau dari lemak es, permukaan laut ditutupi dengan kerak tipis mengkilap, yang disebut botol. Botolnya transparan, seperti kaca, mudah pecah diterpa angin atau ombak, ketebalannya mencapai 5 cm.

Pada gelombang cahaya dari lemak es, lumpur atau salju, serta akibat pecahnya botol dan nila dengan gelombang besar, yang disebut es panekuk. Ini memiliki bentuk bulat yang dominan dari diameter 30 cm hingga 3 m dan tebal hingga sekitar 10 cm, dengan tepi yang terangkat karena benturan es yang terapung satu sama lain.

Dalam kebanyakan kasus, pembentukan es dimulai di dekat pantai dengan munculnya pantai (lebarnya 100-200 m dari pantai), yang, secara bertahap menyebar ke laut, berubah menjadi es cepat. Es cepat dan es cepat mengacu pada es yang tidak bergerak, yaitu es yang terbentuk dan tetap tidak bergerak di sepanjang pantai, di mana ia melekat pada pantai, dinding es, hingga penghalang es.

Permukaan atas es muda dalam banyak kasus halus atau sedikit bergelombang, sedangkan permukaan bawah, sebaliknya, sangat tidak rata dan dalam beberapa kasus (tanpa adanya arus) terlihat seperti sikat kristal es. Selama musim dingin, ketebalan es muda secara bertahap meningkat, permukaannya tertutup salju, dan warnanya berubah dari abu-abu menjadi putih karena air garam mengalir darinya. Es muda setebal 10-15 cm disebut Abu-abu, dan ketebalan 15-30 cm - putih abu-abu. Dengan peningkatan lebih lanjut dalam ketebalan es, es memperoleh warna putih. Es laut yang telah berlangsung satu musim dingin dan memiliki ketebalan 30 cm hingga 2 m ini biasa disebut sebagai es putih es tahun pertama, yang dibagi menjadi tipis(ketebalan dari 30 hingga 70 cm), rata-rata(dari 70 hingga 120 cm) dan tebal(lebih dari 120cm).

Di daerah Samudra Dunia, di mana es tidak punya waktu untuk mencair selama musim panas dan dari awal musim dingin berikutnya mulai tumbuh lagi dan pada akhir musim dingin kedua ketebalannya meningkat dan sudah lebih dari 2 m, disebut dua tahun es. Es yang telah ada selama lebih dari dua tahun disebut abadi, ketebalannya lebih dari 3 m, memiliki warna biru kehijauan, dan dengan campuran besar salju dan gelembung udara, memiliki warna keputihan, penampilan seperti kaca. Seiring waktu, disegarkan dan dipadatkan oleh kompresi, es multi-tahun memperoleh warna biru. Menurut mobilitasnya, es laut dibagi menjadi es tetap (fast ice) dan es yang melayang.

Es yang melayang dalam bentuk (ukuran) dibagi menjadi: es panekuk, ladang es, es pecah kecil(potongan es laut dengan lebar kurang dari 20 m), es parut(es pecah kurang dari 2 m), nesyak(sebuah hummock besar atau sekelompok hummock yang membeku bersama, hingga 5 m di atas permukaan laut), sangat dingin(Potongan-potongan es beku ke dalam bidang es), bubur es(akumulasi es yang hanyut, terdiri dari pecahan es bentuk lain dengan diameter tidak lebih dari 2 m). Pada gilirannya, bidang es, tergantung pada dimensi horizontal, dibagi menjadi:

Ladang es raksasa, lebih dari 10 km;

Ladang es yang luas, dengan lebar 2 hingga 10 km;

Ladang es besar, dengan lebar 500 hingga 2000 m;

Fragmen bidang es, dengan diameter 100 hingga 500 m;

Es pecah kasar, berdiameter 20 hingga 100 m.

Karakteristik yang sangat penting untuk navigasi adalah konsentrasi es yang melayang. Konsentrasi dipahami sebagai rasio luas permukaan laut yang benar-benar tertutup es dengan total luas permukaan laut tempat es melayang, dinyatakan dalam persepuluh.

Di Uni Soviet, skala konsentrasi es 10 poin telah diadopsi (1 poin sesuai dengan 10% dari area yang tertutup es), di beberapa negara asing (Kanada, AS) - 8 poin.

Dalam hal konsentrasi, es yang hanyut dicirikan sebagai berikut:

1. Es melayang terkompresi. Es hanyut yang memiliki konsentrasi 10/10 (8/8) dan tidak ada air yang terlihat.

2. Es padat beku. Es hanyut pada kohesi 10/10 (8/8) dan es yang terapung membeku bersama.

3. Es yang sangat kohesif. Es melayang dengan konsentrasi lebih besar dari 9/10 tetapi kurang dari 10/10 (7/8 hingga 8/8).

4. Es tertutup. Es hanyut dengan konsentrasi 7/10 hingga 8/10 (6/8 hingga 7/8), terdiri dari gumpalan es yang sebagian besar saling bersentuhan.

5. Es tipis. Es hanyut dengan konsentrasi 4/10 hingga 6/10 (3/8 hingga 6/8), dengan jumlah pecahan yang banyak, es yang terapung biasanya tidak saling bersentuhan.

6. Es langka. Es hanyut yang konsentrasinya 1/10 hingga 3/10 (1/8 hingga 3/8) dan hamparan air jernih mendominasi es tersebut.

7. Pisahkan es yang mengapung. Daerah perairan yang luas mengandung es laut dengan konsentrasi kurang dari 1/10 (1/8). Dengan tidak adanya es, area ini harus disebut air murni.

Es yang melayang di bawah pengaruh angin dan arus bergerak konstan. Setiap perubahan angin di area yang tertutup es yang hanyut menyebabkan perubahan distribusi es: semakin besar, semakin kuat, dan semakin lama aksi angin.

Pengamatan jangka panjang dari hanyut angin es yang terbungkus telah menunjukkan bahwa hanyut es secara langsung bergantung pada angin yang menyebabkannya, yaitu: arah hanyut es menyimpang dari arah angin sekitar 30° ke kanan di utara belahan bumi, dan ke kiri di belahan bumi selatan, kecepatan drift terkait dengan koefisien kecepatan angin angin sekitar 0,02 (r = 0,02).

Di meja. Gambar 5 menunjukkan nilai yang dihitung dari kecepatan drift es tergantung pada kecepatan angin.

Tabel 5

Pergerakan bongkahan es individu (gunung es kecil, pecahannya, dan bidang es kecil) berbeda dari pergerakan es padat. Kecepatannya lebih besar, karena koefisien angin meningkat dari 0,03 menjadi 0,10.

Kecepatan pergerakan gunung es (di Atlantik Utara) dengan angin segar berkisar antara 0,1 hingga 0,7 knot. Adapun sudut penyimpangan gerakan mereka dari arah angin adalah 30-40 °.

Praktek navigasi es telah menunjukkan bahwa navigasi independen dari kapal laut biasa dimungkinkan dengan konsentrasi es melayang 5-6 poin. Untuk kapal tonase besar dengan lambung lemah dan untuk kapal tua, batas kohesi adalah 5 poin, untuk kapal tonase sedang yang dalam kondisi baik - 6 poin. Untuk kapal kelas es, batas ini dapat ditingkatkan hingga 7 poin, dan untuk kapal pengangkut pemecah es - hingga 8-9 poin. Batas yang ditunjukkan dari kemampuan hanyut es berasal dari latihan untuk es sedang-berat. Saat berlayar di es berat selama beberapa tahun, batas ini harus dikurangi 1-2 poin. Dengan visibilitas yang baik, navigasi dalam konsentrasi es hingga 3 titik dimungkinkan untuk kapal dari kelas apa pun.

Jika perlu untuk menavigasi melalui area laut yang tertutup es yang melayang, harus diingat bahwa lebih mudah dan lebih aman untuk memasuki tepi es melawan angin. Memasuki es dengan ekor atau angin samping berbahaya, karena terciptanya kondisi tumpukan di atas es, yang dapat menyebabkan kerusakan pada sisi kapal atau bagian lambung kapal.

Maju
Daftar Isi
Kembali

Jika Anda perhatikan, maka di laut air membeku pada suhu jauh di bawah nol derajat. Mengapa ini terjadi? Itu semua tergantung pada konsentrasi garam di dalamnya. Semakin tinggi, semakin rendah titik bekunya. Rata-rata, peningkatan salinitas air sebesar dua ppm menurunkan titik bekunya sebesar sepersepuluh derajat. Jadi nilai sendiri berapa suhu lingkungan yang seharusnya sehingga lapisan es tipis terbentuk di permukaan laut, dengan salinitas 35 ppm. Itu harus setidaknya dua derajat di bawah nol.

Laut Azov yang sama, dengan salinitas 12 ppm, membeku pada suhu minus 0,6 derajat. Pada saat yang sama, Sivash yang berdekatan dengannya tetap tidak membeku. Soalnya salinitas airnya 100 ppm, yang berarti untuk pembentukan es di sini, dibutuhkan setidaknya enam derajat embun beku. Agar permukaan Laut Putih yang tingkat salinitas airnya mencapai 25 ppm tertutup es, suhu harus turun hingga minus 1,4 derajat.

Yang paling mengejutkan adalah, di air laut yang didinginkan hingga minus satu derajat, salju tidak mencair. Dia hanya terus berenang di dalamnya sampai dia berubah menjadi bongkahan es. Tapi masuk ke air tawar yang dingin, dia langsung bersembunyi.

Proses pembekuan air laut memiliki ciri khas tersendiri. Awalnya, kristal es primer mulai terbentuk, yang sangat mirip dengan jarum transparan tipis. Tidak ada garam di dalamnya. Itu diperas dari kristal dan tetap di dalam air. Jika kita mengumpulkan jarum seperti itu dan melelehkannya di piring, maka kita akan mendapatkan air tawar.

Bubur jarum es, yang secara lahiriah mirip dengan tempat berminyak besar, mengapung di permukaan laut. Oleh karena itu nama aslinya - salo. Dengan penurunan suhu lebih lanjut, lemak membeku, membentuk kerak es yang halus dan transparan, yang disebut nilas. Tidak seperti lemak babi, nila mengandung garam. Dia muncul di dalamnya dalam proses pembekuan lemak dan menangkap dengan jarum, tetesan air laut. Ini adalah proses yang cukup kacau. Itulah sebabnya garam dalam es laut didistribusikan secara tidak merata, sebagai suatu peraturan, dalam bentuk inklusi individu.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa jumlah garam dalam es laut tergantung pada suhu udara di sekitarnya, yang terjadi pada saat pembentukannya. Dengan sedikit embun beku, laju pembentukan nila rendah, jarum menangkap sedikit air laut, sehingga salinitas es rendah. Dalam cuaca dingin, situasinya justru sebaliknya.

Ketika es laut mencair, hal pertama yang keluar darinya adalah garam. Akibatnya, secara bertahap menjadi hambar.

Naturalis muda selalu dihantui oleh pertanyaan yang tampaknya sederhana. Pada suhu berapa air laut biasanya membeku? Semua orang tahu bahwa nol derajat tidak cukup untuk mengubah permukaan laut menjadi gelanggang es yang bagus. Tetapi pada suhu berapa ini terjadi?

Air laut terbuat dari apa?

Apa perbedaan kandungan air laut dengan air tawar? Perbedaannya tidak terlalu besar, tetapi tetap saja:

• Lebih banyak garam.
• Garam magnesium dan natrium mendominasi.
• Kepadatannya sedikit berbeda, dalam beberapa persen.
• Hidrogen sulfida dapat terbentuk di kedalaman.

Komponen utama air laut, tidak peduli seberapa diprediksi kedengarannya, adalah air. Tapi tidak seperti air sungai dan danau, itu mengandung sejumlah besar natrium dan magnesium klorida.

Salinitas diperkirakan 3,5 ppm, tetapi untuk lebih jelas - pada 3,5 seperseribu persen dari total komposisi.

Dan bahkan ini, bukan sosok yang paling mengesankan, menyediakan air tidak hanya dengan rasa tertentu, tetapi juga membuatnya tidak bisa diminum. Tidak ada kontraindikasi mutlak, air laut bukanlah racun atau zat beracun, dan tidak ada hal buruk yang akan terjadi dari beberapa teguk. Dimungkinkan untuk berbicara tentang konsekuensi jika seseorang setidaknya sepanjang hari, juga komposisi air laut meliputi:

1. Fluor.
2. Brom.
3. Kalsium.
4. Kalium.
5. Klorin.
6. sulfat.
7. Emas.

Benar, dalam persentase, semua elemen ini jauh lebih sedikit daripada garam.

Mengapa Anda tidak bisa minum air laut?

Kami telah secara singkat menyentuh topik ini, mari kita lihat sedikit lebih detail. Bersama dengan air laut, dua ion memasuki tubuh - magnesium dan natrium.

Sodium	Magnesium
Berpartisipasi dalam menjaga keseimbangan air-garam, salah satu ion utama bersama dengan kalium.	Efek utamanya adalah pada sistem saraf pusat.
Dengan bertambahnya jumlah tidak dalam darah, cairan dilepaskan dari sel.	Sangat lambat dikeluarkan dari tubuh.
Semua proses biologis dan biokimia terganggu.	Kelebihan dalam tubuh menyebabkan diare, yang memperburuk dehidrasi.
Ginjal manusia tidak mampu mengatasi begitu banyak garam di dalam tubuh.	Mungkin perkembangan gangguan saraf, kondisi yang tidak memadai.

Tidak dapat dikatakan bahwa seseorang tidak membutuhkan semua zat ini, tetapi kebutuhan selalu dalam batas-batas tertentu. Setelah minum beberapa liter air seperti itu, Anda akan melampaui batasnya.

Namun, saat ini kebutuhan mendesak akan penggunaan air laut mungkin hanya muncul di antara para korban kapal karam.

Apa yang menentukan salinitas air laut?

Melihat sosok yang sedikit lebih tinggi 3,5 ppm , Anda mungkin berpikir bahwa ini adalah konstanta untuk setiap air laut di planet kita. Tetapi semuanya tidak sesederhana itu, salinitas tergantung pada wilayahnya. Kebetulan semakin jauh ke utara wilayah itu, semakin besar nilainya.

Selatan, sebaliknya, menawarkan laut dan samudera yang tidak terlalu asin. Tentu saja, semua aturan memiliki pengecualian. Kadar garam di laut biasanya sedikit lebih rendah daripada di lautan.

Apa pembagian geografis secara umum? Tidak diketahui, peneliti menerima begitu saja, ada segalanya. Mungkin jawabannya harus dicari pada periode awal perkembangan planet kita. Tidak pada saat kehidupan lahir - jauh lebih awal.

Kita sudah tahu bahwa salinitas air tergantung pada keberadaan:

1. magnesium klorida.
2. natrium klorida.
3. garam lainnya.

Mungkin, di beberapa bagian kerak bumi, endapan zat-zat ini agak lebih besar daripada di daerah tetangga. Di sisi lain, tidak ada yang membatalkan arus laut, cepat atau lambat tingkat umum harus turun.

Jadi, kemungkinan besar, perbedaan kecil dikaitkan dengan fitur iklim planet kita. Bukan pendapat yang paling tidak berdasar, jika Anda mengingat salju dan mempertimbangkan apa sebenarnya air dengan kadar garam tinggi membeku lebih lambat.

Desalinasi air laut.

Mengenai desalinasi, semua orang telah mendengar setidaknya sedikit, beberapa sekarang bahkan ingat film "Dunia Air". Seberapa realistis menempatkan satu penyuling portabel seperti itu di setiap rumah dan selamanya melupakan masalah air minum bagi umat manusia? Masih fiksi, bukan realita.

Ini semua tentang energi yang dikeluarkan, karena untuk operasi yang efisien diperlukan kapasitas besar, tidak kurang dari reaktor nuklir. Sebuah pabrik desalinasi di Kazakhstan beroperasi berdasarkan prinsip ini. Gagasan itu juga diajukan di Krimea, tetapi kekuatan reaktor Sevastopol tidak cukup untuk volume seperti itu.

Setengah abad yang lalu, sebelum banyak bencana nuklir, orang masih bisa berasumsi bahwa atom damai akan memasuki setiap rumah. Bahkan ada slogan. Tetapi sudah jelas bahwa tidak ada penggunaan mikro-reaktor nuklir:

• Dalam peralatan rumah tangga.
• Di perusahaan industri.
• Dalam konstruksi mobil dan pesawat terbang.
• Dan ya, dalam batas kota.

Tidak diharapkan di abad berikutnya. Ilmu pengetahuan mungkin mengambil lompatan lain dan mengejutkan kita, tetapi sejauh ini ini hanyalah fantasi dan harapan orang-orang romantis yang ceroboh.

Pada suhu berapa air laut dapat membeku?

Tapi pertanyaan utama belum terjawab. Kita telah belajar bahwa garam memperlambat pembekuan air, laut akan tertutup lapisan es bukan pada suhu nol, tetapi pada suhu di bawah nol derajat. Tetapi seberapa jauh pembacaan termometer harus dikurangi sehingga penduduk daerah pesisir tidak mendengar suara ombak yang biasa ketika mereka meninggalkan rumah mereka?

Untuk menentukan nilai ini, ada formula khusus, kompleks dan hanya dapat dipahami oleh spesialis. Itu tergantung pada indikator utama - tingkat salinitas. Tetapi karena kita memiliki nilai rata-rata untuk indikator ini, dapatkah kita juga menemukan titik beku rata-rata? Oh tentu.

Jika Anda tidak perlu menghitung semuanya hingga seperseratus, untuk wilayah tertentu, ingat suhu di -1,91 derajat.

Tampaknya perbedaannya tidak terlalu besar, hanya dua derajat. Tetapi selama fluktuasi suhu musiman, ini dapat memainkan peran besar di mana termometer turun setidaknya 0. Ini akan menjadi hanya 2 derajat lebih dingin, penduduk Afrika atau Amerika Selatan yang sama dapat melihat es di dekat pantai, tetapi sayangnya. Namun, kami tidak berpikir bahwa mereka sangat kecewa dengan kehilangan seperti itu.

Beberapa kata tentang lautan.

Dan bagaimana dengan lautan, cadangan air tawar, tingkat polusi? Mari kita coba mencari tahu:

1. Lautan masih berdiri diam, tidak ada yang terjadi pada mereka. Dalam beberapa dekade terakhir, ketinggian air telah meningkat. Mungkin ini adalah fenomena siklus, atau mungkin gletser benar-benar mencair.
2. Air tawar juga lebih dari cukup, terlalu dini untuk panik tentang hal ini. Jika konflik global lain terjadi, kali ini dengan penggunaan senjata nuklir, kita dapat dan akan, seperti di Mad Max, berdoa untuk menyelamatkan kelembapan.
3. Poin terakhir sangat digandrungi para konservasionis. Dan sponsorship tidak begitu sulit untuk dicapai, pesaing akan selalu membayar untuk PR hitam, terutama jika menyangkut perusahaan minyak. Tetapi merekalah yang menyebabkan kerusakan utama pada perairan laut dan samudera. Tidak selalu mungkin untuk mengontrol produksi minyak dan situasi darurat, dan konsekuensinya adalah bencana setiap saat.

Tetapi lautan memiliki satu keunggulan dibandingkan manusia. Itu terus diperbarui, dan kemampuan pembersihan diri yang sebenarnya sangat sulit untuk dinilai. Kemungkinan besar, dia akan mampu bertahan dari peradaban manusia dan melihat penurunannya dalam keadaan yang sepenuhnya dapat diterima. Nah, maka air akan memiliki miliaran tahun untuk membersihkan dirinya dari semua "hadiah".

Bahkan sulit membayangkan siapa yang perlu tahu pada suhu berapa air laut membeku. Fakta pendidikan umum, tetapi bagi siapa itu benar-benar berguna dalam praktiknya adalah sebuah pertanyaan.

Eksperimen video: membekukan air laut