Apa din mări și oceane este foarte diferită de apa râului și lacului. Este sărat - și asta îi determină multe proprietăți. De acest factor depinde și punctul de îngheț al apei de mare. Nu este egal cu 0 °C, așa cum este cazul apei proaspete. Pentru a fi acoperită cu gheață, marea are nevoie de un îngheț mai puternic.

Este imposibil să spunem fără echivoc la ce temperatură îngheață apa de mare, deoarece acest indicator depinde de gradul de salinitate. În diferite locuri ale lumii, oceanul este diferit.

Cea mai sărată este Marea Roșie. Aici concentrația de sare din apă ajunge la 41‰ (ppm). Cea mai mică cantitate de sare din apele Golfului Baltic este de 5‰. În Marea Neagră, această cifră este de 18‰, iar în Marea Mediterană - 26‰. Salinitatea Mării Azov este de 12‰. Și dacă luăm media, salinitatea mărilor este de 34,7‰.

Cu cât salinitatea este mai mare, cu atât apa de mare trebuie să se răcească mai mult pentru a deveni solidă.

Acest lucru se vede clar din tabel:

Salinitate, ‰	Punct de îngheț, °C	Salinitate, ‰	Punct de îngheț, °C
0 (apa dulce)		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

Acolo unde salinitatea este și mai mare, ca, de exemplu, în Lacul Sivash (100 ‰), Golful Kara-Bogaz-Gol (250 ‰), în Marea Moartă (peste 270 ‰), apa poate îngheța doar cu un minus foarte mare. - în primul caz - la -6,1 °C, în al doilea - sub -10 °C.

Pentru indicatorul mediu pentru toate mările, se poate lua -1,9 ° C.

Etape de congelare

Este foarte interesant de urmărit cum îngheață apa de mare. Nu este acoperit imediat cu o crustă uniformă de gheață, ca apa dulce. Când o parte din ea se transformă în gheață (și este proaspătă), restul volumului devine și mai sărat și este necesar un îngheț și mai puternic pentru a-l îngheța.

Tipuri de gheață

Pe măsură ce marea se răcește, se formează diferite tipuri de gheață:

• furtuna de zapada;
• nămol;
• ace;
• salon;
• nilas.

Dacă marea nu a înghețat încă, dar este foarte aproape de ea și în acel moment cade zăpadă, ea nu se topește când vine în contact cu suprafața, ci este saturată cu apă și formează o masă vâscoasă mocioasă numită zăpadă. Înghețând, acest terci se transformă în nămol, care este foarte periculos pentru navele prinse de furtună. Din cauza asta, puntea este acoperită instantaneu cu o crustă de gheață.

Când termometrul atinge marcajul necesar pentru înghețare, în mare încep să se formeze ace de gheață - cristale sub formă de prisme hexagonale foarte subțiri. Adunându-le cu o plasă, spălând sarea și topindu-le, veți constata că sunt insipide.

În primul rând, acele cresc orizontal, apoi iau o poziție verticală și doar bazele lor sunt vizibile la suprafață. Seamănă cu petele de grăsime dintr-o supă rece. Prin urmare, gheața în acest stadiu se numește untură.

Când devine și mai rece, grăsimea începe să înghețe și formează o crustă de gheață, transparentă și fragilă ca sticla. O astfel de gheață se numește nilas, sau sticlă. Este sărat, deși este format din ace nedospite. Faptul este că în timpul înghețului, acele captează cele mai mici picături din apa sărată din jur.

Numai în mări există un astfel de fenomen precum gheața plutitoare. Apare deoarece apa de aici se răcește mai repede în largul coastei. Gheața formată acolo îngheață până la marginea de coastă, motiv pentru care a fost numită gheață rapidă. Pe măsură ce gerul se intensifică pe vreme calmă, cucerește rapid noi teritorii, ajungând uneori la zeci de kilometri în lățime. Dar de îndată ce se ridică un vânt puternic, gheața rapidă începe să se spargă în bucăți de diferite dimensiuni. Aceste bancuri de gheață, adesea uriașe (câmpuri de gheață), sunt purtate de vânt și de curent în întreaga mare, cauzând probleme navelor.

Temperatură de topire

Gheața de mare nu se topește la aceeași temperatură la care îngheață apa de mare, așa cum s-ar putea crede. Este mai puțin sărat (în medie de 4 ori), așa că transformarea lui înapoi în lichid începe mai devreme decât atingerea acestui semn. Dacă punctul mediu de îngheț al apei de mare este de -1,9 °C, atunci temperatura medie de topire a gheții formate din aceasta este -2,3 °C.

Înghețare cu apă sărată: video

La ce temperatură îngheață apa? S-ar părea - cea mai simplă întrebare la care poate răspunde chiar și un copil: punctul de îngheț al apei la presiunea atmosferică normală de 760 mmHg este zero grade Celsius.

Cu toate acestea, apa (în ciuda distribuției sale extrem de largă pe planeta noastră) este cea mai misterioasă și neînțeleasă substanță pe deplin, așa că răspunsul la această întrebare necesită o conversație detaliată și argumentată.

• În Rusia și Europa, temperatura este măsurată pe scara Celsius, cea mai mare valoare a cărei valoare este de 100 de grade.
• Omul de știință american Fahrenheit și-a dezvoltat propria scară cu 180 de divizii.
• Există o altă unitate de măsură a temperaturii - kelvin, numită după fizicianul englez Thomson, care a primit titlul de Lord Kelvin.

State și tipuri de apă

Apa de pe planeta Pământ poate avea trei stări principale de agregare: lichidă, solidă și gazoasă, care se pot transforma în diferite forme care coexistă simultan între ele (aisberguri în apa de mare, vapori de apă și cristale de gheață în nori de pe cer, ghețari și libere). -râuri curgătoare).

În funcție de caracteristicile originii, scopului și compoziției, apa poate fi:

• proaspăt;
• mineral;
• nautic;
• băut (aici includem apa de la robinet);
• ploaie;
• dezghețat;
• salmastru;
• structurat;
• distilat;
• deionizat.

Prezența izotopilor de hidrogen face ca apa:

1. ușoară;
2. grele (deuteriu);
3. supergrea (tritiu).

Știm cu toții că apa poate fi moale și tare: acest indicator este determinat de conținutul de cationi de magneziu și calciu.

Fiecare dintre tipurile și stările agregate de apă pe care le-am enumerat are propriul punct de îngheț și topire.

Punctul de îngheț al apei

De ce îngheață apa? Apa obișnuită conține întotdeauna o anumită cantitate de particule în suspensie de origine minerală sau organică. Poate fi cele mai mici particule de argilă, nisip sau praf de casă.

Când temperatura ambientală scade la anumite valori, aceste particule iau rolul de centre în jurul cărora încep să se formeze cristale de gheață.

Bulele de aer, precum și fisurile și deteriorarea pereților vasului în care se află apa, pot deveni, de asemenea, nuclee de cristalizare. Viteza de cristalizare a apei este determinată în mare măsură de numărul acestor centri: cu cât sunt mai mulți, cu atât lichidul îngheață mai repede.

În condiții normale (la presiune atmosferică normală), temperatura tranziției de fază a apei de la starea lichidă la starea solidă este de 0 grade Celsius. La această temperatură apa îngheață pe stradă.

De ce apa fierbinte îngheață mai repede decât apa rece?

Apa caldă îngheață mai repede decât apa rece - acest fenomen a fost observat de Erasto Mpemba, un școlar din Tanganyika. Experimentele sale cu masa pentru prepararea înghețatei au arătat că rata de înghețare a masei încălzite este mult mai mare decât cea rece.

Unul dintre motivele acestui fenomen interesant, numit „paradoxul Mpemba”, este transferul de căldură mai mare al unui lichid fierbinte, precum și prezența unui număr mai mare de nuclee de cristalizare în acesta în comparație cu apa rece.

Sunt legate punctul de îngheț al apei și altitudinea?

Odată cu o schimbare a presiunii, adesea asociată cu a se afla la diferite înălțimi, punctul de îngheț al apei începe să difere radical de standardul, caracteristic condițiilor normale.
Cristalizarea apei la înălțime are loc la următoarele valori de temperatură:

• paradoxal, la altitudinea de 1000 m apa ingheata la 2 grade Celsius;
• la o altitudine de 2000 de metri, asta se întâmplă deja la 4 grade Celsius.

Cea mai mare temperatură de îngheț a apei din munți se observă la o altitudine de peste 5.000 de mii de metri (de exemplu, în Munții Fann sau Pamir).

Cum afectează presiunea procesul de cristalizare a apei?

Să încercăm să legăm dinamica modificărilor punctului de îngheț al apei cu modificările presiunii.

• La o presiune de 2 atm, apa va îngheța la o temperatură de -2 grade.
• La o presiune de 3 atm, temperatura de -4 grade Celsius va începe să înghețe apa.

Odată cu creșterea presiunii, temperatura de la începutul procesului de cristalizare a apei scade, iar punctul de fierbere crește. La presiune scăzută se obține o imagine diametral opusă.

De aceea, în condiții de munte înalt și atmosferă rarefiată, este foarte greu să gătești chiar și ouă, deoarece apa din oală fierbe deja la 80 de grade. Este clar că la această temperatură este pur și simplu imposibil să gătești alimente.

La presiune mare, procesul de topire a gheții sub lamele patinelor are loc chiar și la temperaturi foarte scăzute, dar datorită lui patinele alunecă pe suprafața gheții.

Înghețarea derapajelor de sănii puternic încărcate din poveștile lui Jack London este explicată într-un mod similar. Săniile grele care pun presiune pe zăpadă o fac să se topească. Apa rezultată facilitează alunecarea acestora. Dar de îndată ce săniile se opresc și zăbovesc mult timp într-un singur loc, apa deplasată, înghețată, îngheață derapajele către drum.

Temperatura de cristalizare a soluțiilor apoase

Fiind un solvent excelent, apa reacționează ușor cu diverse substanțe organice și anorganice, formând o masă de compuși chimici uneori neaștepți. Desigur, fiecare dintre ele va îngheța la temperaturi diferite. Să punem asta într-o listă vizuală.

• Punctul de îngheț al unui amestec de alcool și apă depinde de procentul ambelor componente din acesta. Cu cât se adaugă mai multă apă în soluție, cu atât punctul său de îngheț este mai aproape de zero. Dacă în soluție există mai mult alcool, procesul de cristalizare va începe la valori apropiate de -114 grade.

  Este important de știut că soluțiile apă-alcool nu au un punct de îngheț fix. De obicei se vorbește despre temperatura de la începutul procesului de cristalizare și temperatura trecerii finale la starea solidă.

  Între începutul formării primelor cristale și solidificarea completă a soluției de alcool se află un interval de temperatură de 7 grade. Deci, punctul de îngheț al apei cu alcool de 40% concentrație în stadiul inițial este de -22,5 grade, iar tranziția finală a soluției la faza solidă va avea loc la -29,5 grade.

Punctul de îngheț al apei cu sare este strâns legat de gradul de salinitate a acesteia: cu cât mai multă sare în soluție, cu atât poziția coloanei de mercur pe care o va îngheța este mai mică.

Pentru a măsura salinitatea apei, se folosește o unitate specială - „ppm”. Deci, am constatat că punctul de îngheț al apei scade odată cu creșterea concentrației de sare. Să explicăm asta cu un exemplu:

Nivelul de salinitate al apei oceanului este de 35 ppm, în timp ce valoarea medie a înghețului acesteia este de 1,9 grade. Gradul de salinitate al apelor Mării Negre este de 18-20 ppm, astfel încât acestea îngheață la o temperatură mai mare în intervalul de la -0,9 la -1,1 grade Celsius.

• Punctul de îngheț al apei cu zahăr (pentru o soluție a cărei molalitate este de 0,8) este de -1,6 grade.
• Punctul de îngheț al apei cu impurități depinde în mare măsură de cantitatea acestora și de natura impurităților care formează soluția apoasă.
• Punctul de îngheț al apei cu glicerină depinde de concentrația soluției. O soluție care conține 80 ml de glicerină va îngheța la -20 de grade, când conținutul de glicerol este redus la 60 ml, procesul de cristalizare va începe la -34 de grade, iar începutul înghețarii unei soluții de 20% va fi minus cinci grade. După cum puteți vedea, nu există o relație liniară în acest caz. Pentru a îngheța o soluție 10% de glicerină, va fi suficientă o temperatură de -2 grade.
• Punctul de îngheț al apei cu sodă (adică alcalin caustic sau sodă caustică) prezintă o imagine și mai misterioasă: o soluție caustică de 44% îngheață la +7 grade Celsius și 80% la + 130.

Înghețarea apei proaspete

Procesul de formare a gheții în rezervoarele de apă dulce are loc într-un regim de temperatură ușor diferit.

• Punctul de îngheț al apei dintr-un lac, la fel ca punctul de îngheț al apei dintr-un râu, este zero grade Celsius. Înghețarea celor mai curate râuri și pâraie nu începe de la suprafață, ci de la fund, pe care se află nuclee de cristalizare sub formă de particule de nămol de fund. La început, zgomotele și plantele acvatice sunt acoperite cu o crustă de gheață. De îndată ce gheața de jos se ridică la suprafață, râul îngheață instantaneu.
• Apa înghețată de pe lacul Baikal se poate răci uneori la temperaturi negative. Acest lucru se întâmplă numai în apă puțin adâncă; temperatura apei în acest caz poate fi de miimi și uneori de sutimi de un grad sub zero.
• Temperatura apei Baikal sub însăși crusta stratului de gheață, de regulă, nu depășește +0,2 grade. În straturile inferioare, se ridică treptat la +3,2 la fundul celui mai adânc bazin.

Punctul de îngheț al apei distilate

Apa distilată îngheață? Reamintim că pentru ca apa să înghețe, este necesar să existe în ea niște centre de cristalizare, care pot fi bule de aer, particule în suspensie, precum și deteriorarea pereților recipientului în care se află.

Apa distilată, complet lipsită de orice impurități, nu are nuclee de cristalizare și, prin urmare, înghețarea ei începe la temperaturi foarte scăzute. Punctul inițial de îngheț al apei distilate este de -42 de grade. Oamenii de știință au reușit să obțină suprarăcirea apei distilate la -70 de grade.

Apa care a fost expusă la temperaturi foarte scăzute, dar nu a cristalizat se numește „suprarăcită”. Puteți pune o sticlă de apă distilată în congelator, o puteți suprarăci și apoi demonstrați un truc foarte eficient - vedeți videoclipul:

Atingând ușor o sticlă scoasă din frigider sau aruncând o bucată mică de gheață în ea, poți arăta cât de instantaneu se transformă în gheață, care arată ca niște cristale alungite.

Apă distilată: această substanță purificată îngheață sau nu sub presiune? Un astfel de proces este posibil numai în condiții de laborator special create.

Punctul de îngheț al apei sărate

3.2. GHEATA DE MARE

Toate mările noastre, cu rare excepții, sunt acoperite cu gheață de diferite grosimi iarna. În acest sens, într-o parte a mării, navigația în jumătatea rece a anului este dificilă, în cealaltă se oprește și poate fi efectuată doar cu ajutorul unor spărgătoare de gheață. Astfel, înghețarea mărilor perturbă funcționarea normală a flotei și a porturilor. Prin urmare, pentru o operare mai calificată a flotei, a porturilor și a structurilor offshore, sunt necesare anumite cunoștințe despre proprietățile fizice ale gheții marine.

Apa de mare, spre deosebire de apa dulce, nu are un punct de îngheț anume. Temperatura la care încep să se formeze cristalele de gheață (ace de gheață) depinde de salinitatea apei de mare S. Sa stabilit experimental că punctul de îngheț al apei de mare poate fi determinat (calculat) cu formula: t 3 \u003d -0,0545S. La o salinitate de 24,7%, punctul de îngheț este egal cu temperatura celei mai mari densități a apei de mare (-1,33°C). Această împrejurare (proprietatea apei de mare) a făcut posibilă împărțirea apei de mare în două grupe în funcție de gradul de salinitate. Apa cu o salinitate mai mică de 24,7% se numește salmastre și, atunci când este răcită, ajunge mai întâi la temperatura de cea mai mare densitate, apoi îngheață, adică. se comportă ca apa dulce, la care temperatura cu cea mai mare densitate este de 4 ° C. Apa cu o salinitate mai mare de 24,7 ° / 00 se numește apă de mare.

Temperatura la cea mai mare densitate este sub punctul de îngheț. Acest lucru duce la apariția amestecului convectiv, care întârzie înghețarea apei de mare. Înghețarea încetinește și din cauza salinizării stratului de apă de la suprafață, care se observă la apariția gheții, deoarece atunci când apa îngheață, doar o parte din sărurile dizolvate în ea rămân în gheață, în timp ce o parte semnificativă din acestea rămân în apă. , crescând salinitatea acesteia și, prin urmare, și densitatea stratului de suprafață al apei, scăzând astfel punctul de îngheț. În medie, salinitatea gheții marine este de patru ori mai mică decât salinitatea apei.

Cum se formează gheața în apa de mare cu o salinitate de 35°/00 și un punct de îngheț de -1,91°C? După ce stratul de apă de la suprafață s-a răcit la temperatura indicată mai sus, densitatea acestuia va crește și apa se va scufunda, în timp ce apa mai caldă din stratul dedesubt se va ridica. Amestecarea va continua până când temperatura întregii mase de apă din stratul activ superior scade la -1,91 ° C. Apoi, după o suprarăcire a apei sub îngheț, la suprafață încep să apară cristale de gheață (ace de gheață).

Se formează ace de gheață nu numai pe suprafața mării, ci pe toată grosimea stratului mixt. Treptat, acele de gheață îngheață, formând pete de gheață pe suprafața mării, asemănătoare în aparență cu gheața înghețată. salo. Ca culoare, nu este mult diferit de apă.

Când zăpada cade pe suprafața mării, procesul de formare a gheții se accelerează, deoarece stratul de suprafață este desalinizat și răcit, în plus, sunt introduse în apă nuclee de cristalizare gata făcute (fulgi de zăpadă). Dacă temperatura apei este sub 0 ° C, atunci zăpada nu se topește, ci formează o masă vâscoasă mocioasă numită înzăpezit. Untura și bulgări de zăpadă, sub influența vântului și a valurilor, se sparg în bucăți de culoare albă, numite nămol. Odată cu compactarea și înghețarea ulterioară a tipurilor inițiale de gheață (ace de gheață, untură, nămol, nămol), pe suprafața mării se formează o crustă de gheață subțire, elastică, care se îndoaie cu ușurință pe un val și, atunci când este comprimată, formează straturi zimțate, numit nilas. Nilas are o suprafață mată și o grosime de până la 10 cm, împărțită în nile închise (până la 5 cm) și deschise (5-10 cm).

Dacă stratul de suprafață al mării este puternic desalinizat, atunci odată cu răcirea în continuare a apei și o stare calmă a mării ca urmare a înghețului direct sau a grăsimii de gheață, suprafața mării este acoperită cu o crustă subțire lucioasă, numită sticla. Sticla este transparenta, ca sticla, se sparge usor la vant sau valuri, grosimea sa este de pana la 5 cm.

Pe un val ușor de grăsime de gheață, nămol sau zăpadă, precum și ca urmare a spargerii unei sticle și nilas cu o umflare mare, așa-numita gheață de clătite. Are o formă predominant rotundă de la 30 cm până la 3 m în diametru și până la aproximativ 10 cm grosime, cu marginile înălțate din cauza impactului sloturilor de gheață unul împotriva celuilalt.

În cele mai multe cazuri, formarea gheții începe lângă coastă cu apariția țărmurilor (lățimea lor este de 100-200 m de coastă), care, răspândindu-se treptat în mare, se transformă în gheață rapidă. Gheața rapidă și gheața rapidă se referă la gheața imobilă, adică la gheața care se formează și rămâne imobilă de-a lungul coastei, unde este atașată de coastă, peretele de gheață, de bariera de gheață.

Suprafața superioară a gheții tinere este în cele mai multe cazuri netedă sau ușor ondulată, în timp ce suprafața inferioară, dimpotrivă, este foarte neuniformă și în unele cazuri (în absența curenților) arată ca o perie de cristale de gheață. În timpul iernii, grosimea gheții tinere crește treptat, suprafața ei este acoperită cu zăpadă, iar culoarea se schimbă de la cenușiu la alb datorită scurgerii de saramură din ea. Se numește gheață tânără de 10-15 cm grosime gri, și o grosime de 15-30 cm - alb gri. Odată cu o creștere suplimentară a grosimii gheții, gheața capătă o culoare albă. Gheața de mare care a rezistat o iarnă și are o grosime de 30 cm până la 2 m este denumită în mod obișnuit ca albă. gheata din primul an, care se împarte în subţire(grosime de la 30 la 70 cm), in medie(de la 70 la 120 cm) și gros(peste 120 cm).

În zonele Oceanului Mondial, unde gheața nu are timp să se topească în timpul verii și de la începutul iernii următoare începe să crească din nou și până la sfârșitul celei de-a doua ierni grosimea sa crește și este deja mai mare de 2 m, se numește doi ani de gheață. Gheață care există de mai bine de doi ani numită perenă, grosimea sa este mai mare de 3 m. Are o culoare verzuie-albastru, iar cu un amestec mare de zapada si bule de aer, are o culoare albicioasa, aspect sticlos. Cu timpul, împrospătată și compactată prin compresie, gheața de mai mulți ani capătă o culoare albastră. În funcție de mobilitatea lor, gheața de mare este împărțită în gheață fixă ​​(gheață rapidă) și gheață în derivă.

Gheața în derivă în formă (dimensiune) este împărțită în gheață de clătite, câmpuri de gheață, gheață mică spartă(bucată de gheață de mare mai mică de 20 m diametru), gheata rasa(gheață spartă cu o lungime mai mică de 2 m), nesyak(un cocoas mare sau un grup de cocoasele înghețate împreună, până la 5 m deasupra nivelului mării), geroasă(bucăți de gheață înghețate în câmpul de gheață), terci de gheață(acumulare de gheață în derivă, constând din fragmente de alte forme de gheață cu diametrul de cel mult 2 m). La rândul lor, câmpurile de gheață, în funcție de dimensiunile orizontale, sunt împărțite în:

Câmpuri uriașe de gheață, cu o lungime de peste 10 km;

Câmpuri extinse de gheață, cu o lungime de 2 până la 10 km;

Câmpuri mari de gheață, cu o lungime de 500 până la 2000 m;

Fragmente de câmpuri de gheață, de la 100 la 500 m în diametru;

Gheață spartă grosier, de la 20 la 100 m în diametru.

O caracteristică foarte importantă pentru navigație este concentrația de gheață în derivă. Concentrația este înțeleasă ca raportul dintre suprafața suprafeței mării acoperită efectiv cu gheață și suprafața totală a suprafeței mării pe care se află gheața în derivă, exprimată în zecimi.

În URSS a fost adoptată o scară de concentrare a gheții de 10 puncte (1 punct corespunde la 10% din suprafața acoperită cu gheață), în unele țări străine (Canada, SUA) - 8 puncte.

În ceea ce privește concentrația, gheața în derivă este caracterizată după cum urmează:

1. Gheață comprimată în derivă. Gheață în derivă care are o concentrație de 10/10 (8/8) și nu este vizibilă apă.

2. Gheață solidă înghețată. Gheață în derivă la o coeziune 10/10 (8/8) și sloturile de gheață înghețate împreună.

3. Gheață foarte închegată. Gheață în derivă cu o concentrație mai mare de 9/10, dar mai mică de 10/10 (7/8 până la 8/8).

4. Gheață închisă. Gheață în derivă cu o concentrație de 7/10 până la 8/10 (6/8 până la 7/8), constând din slot de gheață, majoritatea fiind în contact unul cu celălalt.

5. Gheață rară. Gheață în derivă cu o concentrație de 4/10 până la 6/10 (3/8 până la 6/8), cu un număr mare de pauze, sloturile de gheață de obicei nu se ating între ele.

6. Gheață rară. Gheață în derivă în care concentrația este de 1/10 până la 3/10 (1/8 până la 3/8) și o întindere de apă limpede domină gheața.

7. Separați sloturile de gheață. O zonă mare de apă care conține gheață de mare cu o concentrație mai mică de 1/10 (1/8). În absența gheții, această zonă ar trebui să fie numită apa pura.

Gheața în derivă sub influența vântului și a curenților se află în mișcare constantă. Orice modificare a vântului pe o zonă acoperită cu gheață în derivă provoacă modificări în distribuția gheții: cu cât acțiunea vântului este mai mare, mai puternică și mai lungă.

Observațiile pe termen lung ale derivării vântului a gheții compactate au arătat că deriva de gheață este direct dependentă de vântul care a provocat-o, și anume: direcția derivării gheții se abate de la direcția vântului cu aproximativ 30 ° la dreapta în nord. emisfera, iar la stânga în emisfera sudică, viteza de derive este legată de un coeficient de viteză al vântului de aproximativ 0,02 (r = 0,02).

În tabel. Figura 5 prezintă valorile calculate ale vitezei de derive a gheții în funcție de viteza vântului.

Tabelul 5

Deriva sloturilor de gheață individuale (mici aisberguri, fragmentele lor și câmpurile mici de gheață) diferă de deriva de gheață solidă. Viteza sa este mai mare, deoarece coeficientul vântului crește de la 0,03 la 0,10.

Viteza de mișcare a aisbergurilor (în Atlanticul de Nord) cu vânt proaspăt variază de la 0,1 la 0,7 noduri. În ceea ce privește unghiul de abatere al mișcării lor de la direcția vântului, acesta este de 30-40 °.

Practica navigației pe gheață a arătat că navigarea independentă a unei nave maritime obișnuite este posibilă cu o concentrație de gheață în derivă de 5-6 puncte. Pentru navele de tonaj mare cu carena slabă și pentru navele vechi, limita de coeziune este de 5 puncte, pentru navele de tonaj mediu care sunt în stare bună - 6 puncte. Pentru navele din clasa de gheață această limită poate fi mărită până la 7 puncte, iar pentru navele de transport de spargere a gheții - până la 8-9 puncte. Limitele indicate pentru trecerea gheții în derivă sunt derivate din practica pentru gheața medie-grea. Când navigați pe gheață grea de mai mulți ani, aceste limite ar trebui reduse cu 1-2 puncte. Cu o vizibilitate bună, navigarea în concentrații de gheață de până la 3 puncte este posibilă pentru navele de orice clasă.

Dacă este necesar să navigați printr-o zonă a mării acoperită cu gheață în derivă, trebuie avut în vedere că este mai ușor și mai sigur să intrați pe marginea gheții împotriva vântului. Intrarea în gheață cu vânt de coadă sau lateral este periculoasă, deoarece se creează condiții pentru grămada de pe gheață, ceea ce poate duce la deteriorarea părții laterale a navei sau a părții sale de santină.

Redirecţiona
Cuprins
Înapoi

Dacă observați, atunci în mare apa îngheață la temperaturi cu mult sub zero grade. De ce se întâmplă asta? Totul depinde de concentrația de sare din el. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mic punctul de îngheț. În medie, o creștere a salinității apei cu două ppm scade punctul său de îngheț cu o zecime de grad. Deci, judecă singuri care ar trebui să fie temperatura ambiantă, astfel încât la suprafața mării să se formeze un strat subțire de gheață, cu o salinitate de 35 ppm. Ar trebui să fie cu cel puțin două grade sub zero.

Aceeași Marea Azov, cu o salinitate de 12 ppm, îngheață la o temperatură de minus 0,6 grade. În același timp, Sivașul adiacent acestuia rămâne neînghețat. Chestia este că salinitatea apei sale este de 100 ppm, ceea ce înseamnă că pentru formarea gheții aici este nevoie de cel puțin șase grade de îngheț. Pentru ca suprafața Mării Albe, unde nivelul de salinitate al apei ajunge la 25 ppm, să fie acoperită cu gheață, temperatura trebuie să scadă la minus 1,4 grade.

Cel mai surprinzător lucru este că în apa de mare răcită la minus un grad, zăpada nu se topește. El continuă să înoate în ea până când se transformă într-o bucată de gheață. Dar intrând în apa proaspătă rece, se ascunde imediat.

Procesul de înghețare a apei de mare are propriile sale caracteristici. Inițial, încep să se formeze cristale primare de gheață, care sunt incredibil de asemănătoare cu acele subțiri transparente. Nu există sare în ele. Se stoarce din cristale și rămâne în apă. Dacă colectăm astfel de ace și le topim într-un fel de vas, atunci vom obține apă proaspătă.

Terci de ace de gheață, similar în exterior cu o pată uriașă grasă, plutește pe suprafața mării. De aici și numele său original - salo. Odată cu o scădere suplimentară a temperaturii, grăsimea îngheață, formând o crustă de gheață netedă și transparentă, care se numește nilas. Spre deosebire de untură, nilasul conține sare. Ea apare în ea în procesul de înghețare a grăsimilor și de captare cu ace, picături de apă de mare. Este un proces destul de haotic. De aceea, sarea din gheața de mare este distribuită inegal, de regulă, sub formă de incluziuni individuale.

Oamenii de știință au descoperit că cantitatea de sare din gheața de mare depinde de temperatura aerului din jur, care a avut loc în momentul formării sale. Cu un îngheț ușor, rata de formare a nilelor este scăzută, acele captează puțină apă de mare, prin urmare salinitatea gheții este scăzută. Pe vreme rece, situația este exact inversă.

Când gheața de mare se topește, primul lucru care iese din ea este sarea. Ca urmare, devine treptat insipid.

Tinerii naturaliști sunt întotdeauna bântuiți de întrebări aparent simple. La ce temperatură îngheață de obicei apa de mare? Toată lumea știe că zero grade nu este suficient pentru a transforma suprafața mării într-un patinoar bun. Dar la ce temperatură se întâmplă asta?

Din ce este făcută apa de mare?

Prin ce este diferit conținutul mărilor de apa dulce? Diferența nu este atât de mare, dar totuși:

• Mult mai multa sare.
• Predomină sărurile de magneziu și sodiu.
• Densitatea diferă ușor, cu câteva procente.
• Hidrogenul sulfurat se poate forma la adâncime.

Componenta principală a apei de mare, oricât de previzibilă ar suna, este apa. Dar, spre deosebire de apa râurilor și lacurilor, aceasta contine cantitati mari de cloruri de sodiu si magneziu.

Salinitatea este estimată la 3,5 ppm, dar pentru a fi mai clar - la 3,5 miimi dintr-un procent din compoziția totală.

Și chiar și aceasta, nu cea mai impresionantă cifră, oferă apei nu numai cu un gust specific, ci o face și de nebăut. Nu există contraindicații absolute, apa de mare nu este o otravă sau o substanță toxică și nu se va întâmpla nimic rău de la câteva înghițituri. Se va putea vorbi despre consecințele dacă o persoană este cel puțin pe tot parcursul zilei.De asemenea, compoziția apei de mare include:

1. Fluor.
2. Brom.
3. Calciu.
4. Potasiu.
5. Clor.
6. sulfați.
7. Aur.

Adevărat, în termeni procentuali, toate aceste elemente sunt mult mai puține decât sărurile.

De ce nu poți bea apă de mare?

Am atins deja pe scurt acest subiect, haideți să-l privim puțin mai detaliat. Împreună cu apa de mare, doi ioni intră în organism - magneziu și sodiu.

Sodiu	Magneziu
Participă la menținerea echilibrului apă-sare, unul dintre ionii principali alături de potasiu.	Efectul principal este asupra sistemului nervos central.
Cu o creștere a numărului N / Aîn sânge, lichidul este eliberat din celule.	Excretat foarte lent din organism.
Toate procesele biologice și biochimice sunt perturbate.	Un exces în organism duce la diaree, care agravează deshidratarea.
Rinichii umani nu sunt capabili să facă față atât de multă sare din organism.	Poate dezvoltarea tulburărilor nervoase, stare inadecvată.

Nu se poate spune că o persoană nu are nevoie de toate aceste substanțe, dar nevoile se încadrează întotdeauna în anumite limite. După ce bei câțiva litri de astfel de apă, vei depăși prea mult limitele lor.

Cu toate acestea, astăzi nevoia urgentă de utilizare a apei de mare poate apărea doar în rândul victimelor naufragiilor.

Ce determină salinitatea apei de mare?

Văzând o cifră puțin mai mare 3,5 ppm , ați putea crede că aceasta este o constantă pentru orice apă de mare de pe planeta noastră. Dar totul nu este atât de simplu, salinitatea depinde de regiune. S-a întâmplat că, cu cât regiunea este mai la nord, cu atât această valoare este mai mare.

Sudul, dimpotrivă, se laudă cu mări și oceane nu atât de sărate. Desigur, toate regulile au excepțiile lor. Nivelurile de sare din mări sunt de obicei puțin mai scăzute decât în ​​oceane.

Care este împărțirea geografică în general? Nu se știe, cercetătorii o dau de la sine înțeles, există de toate. Poate că răspunsul ar trebui căutat în perioadele anterioare ale dezvoltării planetei noastre. Nu la momentul în care s-a născut viața - mult mai devreme.

Știm deja că salinitatea apei depinde de prezența:

1. Clorura de magneziu.
2. clorura de sodiu.
3. alte săruri.

Poate că, în unele părți ale scoarței terestre, depozitele acestor substanțe au fost ceva mai mari decât în ​​regiunile învecinate. Pe de altă parte, nimeni nu a anulat curenții marini, mai devreme sau mai târziu nivelul general a trebuit să se stabilească.

Deci, cel mai probabil, o mică diferență este asociată cu caracteristicile climatice ale planetei noastre. Nu este cea mai nefondată părere, dacă vă amintiți de înghețuri și vă gândiți la ce anume apa cu un conținut ridicat de sare îngheață mai lent.

Desalinizarea apei de mare.

Referitor la desalinizare, toată lumea a auzit măcar puțin, unii își amintesc acum chiar de filmul „Water World”. Cât de realist este să pui un astfel de distilator portabil în fiecare casă și să uiți pentru totdeauna de problema apei potabile pentru omenire? Tot ficțiune, nu realitate.

Totul ține de energia cheltuită, pentru că pentru o funcționare eficientă sunt necesare capacități uriașe, nu mai puțin decât un reactor nuclear. O uzină de desalinizare din Kazahstan funcționează pe acest principiu. Ideea a fost depusă și în Crimeea, dar puterea reactorului de la Sevastopol nu a fost suficientă pentru astfel de volume.

Cu o jumătate de secol în urmă, înaintea numeroaselor dezastre nucleare, încă se putea presupune că un atom pașnic va intra în fiecare casă. A existat chiar și un slogan. Dar este deja clar că nu se folosesc micro-reactoare nucleare:

• În aparatele de uz casnic.
• La întreprinderile industriale.
• În construcția de mașini și avioane.
• Și da, în limitele orașului.

Nu se așteaptă în secolul următor. Știința poate face un alt salt și ne surprinde, dar până acum acestea sunt doar fanteziile și speranțele romanticilor neglijenți.

La ce temperatură poate îngheța apa de mare?

Dar întrebarea principală nu a primit încă răspuns. Am aflat deja că sarea încetinește înghețarea apei, marea va fi acoperită cu o crustă de gheață nu la zero, ci la temperaturi sub zero. Dar cât de departe ar trebui să ajungă la minus citirile termometrului, astfel încât locuitorii din regiunile de coastă să nu audă sunetul obișnuit al surfului atunci când își părăsesc casele?

Pentru a determina această valoare, există o formulă specială, complexă și de înțeles doar pentru specialiști. Depinde de indicatorul principal - nivelul de salinitate. Dar din moment ce avem o valoare medie pentru acest indicator, putem găsi și punctul mediu de îngheț? Oh, sigur.

Dacă nu trebuie să calculați totul până la o sutime, pentru o anumită regiune, amintiți-vă temperatura de -1,91 grade.

Poate părea că diferența nu este atât de mare, doar două grade. Dar în timpul fluctuațiilor sezoniere de temperatură, acest lucru poate juca un rol uriaș acolo unde termometrul scade cu cel puțin 0. Ar fi doar cu 2 grade mai rece, locuitorii aceleiași Africii sau Americii de Sud ar putea vedea gheața lângă coastă, dar vai. Cu toate acestea, nu credem că sunt foarte supărați de o astfel de pierdere.

Câteva cuvinte despre oceane.

Și cum rămâne cu oceanele, rezervele de apă dulce, nivelurile de poluare? Să încercăm să aflăm:

1. Oceanele încă stau pe loc, nu li s-a întâmplat nimic. În ultimele decenii, nivelul apei a crescut. Poate că acesta este un fenomen ciclic, sau poate că ghețarii se topesc de fapt.
2. Apa proaspătă este, de asemenea, mai mult decât suficientă, este prea devreme să intri în panică din cauza asta. Dacă se va întâmpla un alt conflict global, de data aceasta cu folosirea armelor nucleare, putem și ne vom ruga, ca în Mad Max, pentru salvarea umezelii.
3. Ultimul punct este foarte pasionat de conservatori. Și sponsorizarea nu este atât de greu de realizat, concurenții vor plăti întotdeauna pentru PR-ul negru, mai ales când vine vorba de companiile petroliere. Dar ei sunt cei care provoacă principalele daune apelor mărilor și oceanelor. Nu este întotdeauna posibil să se controleze producția de petrol și situațiile de urgență, iar consecințele sunt catastrofale de fiecare dată.

Dar oceanele au un avantaj față de umanitate. Este actualizat constant, iar capacitățile sale reale de autocurățare sunt foarte greu de evaluat. Cel mai probabil, el va putea supraviețui civilizației umane și va vedea declinul acesteia într-o stare complet acceptabilă. Ei bine, atunci apa va avea miliarde de ani să se curețe de toate „cadourile”.

Este chiar greu de imaginat cine trebuie să știe la ce temperatură îngheață apa de mare. Un fapt general educațional, dar căruia îi este cu adevărat util în practică este o întrebare.

Experiment video: înghețarea apei de mare