Морской лед соленый или пресный

Правда ли, что лед из морской воды пресный?

Большие территории морей и океанов покрываются льдом с наступлением холодов. Более того, на полюсах Земли огромные ледники можно наблюдать круглый год. Лед образуется из соленой морской воды, но обладает ли он такими же свойствами, как и тот, что сформировался из пресной? И будет ли он таким же соленым?

Свойства морского льда

Из-за наличия соли морская вода начинает замерзать при температуре от -2,3 до -1,8 градусов Цельсия. Образованный лед называется “ниласом” и является более пластичным, чем из пресной жидкости. Он также обладает пористой структурой, ухудшающей его механические свойства.

Морской лед обладает теплопроводностью, которая в пять раз меньше, чем у жидкости. Однако на разных участках этот параметр отличается. Это связано с пористостью и имеющейся солью. Чем больше воздушных пузырьков и рассола осталось внутри льда, тем меньше его теплопроводность.

Глыбы льда на воде

На планете есть участки, где морской лед присутствует круглогодично: Арктика, северные области Ледовитого океана, моря Уэдделла, Амундсена. В некоторых местах Земли поверхность воды замерзает лишь в период холодов: Азовское, Балтийское, Каспийское, Охотское моря. Также есть территории, где присутствуют дрейфующие льды, приплывающие по течению: море Гренландии, области Южного океана, где имеются айсберги.

Является ли лед из морской воды пресным?

На самом деле, лед из морской воды не является пресным, но уровень содержания соли в нем гораздо ниже, чем в жидкости, из которой он появился. Когда температура падает, плотность воды начинает увеличиваться. И в определенный момент она замерзает. В течение этого процесса внутри жидкости образуются области с разной соленостью.

Те участки, где уровень соли выше, постепенно стекают вниз. Более пресные остаются наверху и превращаются в корку. Можно предположить, что вода под твердеющей поверхностью буквально вымывает из нее соляной рассол. У новообразованного льда количество соли примерно в три раза меньше, чем у морской воды и составляет 3-8 (колеблется от 0 до 15) промилле.

Морской лед является не таким соленым, как вода. В процессе замерзания соленый рассол стекает вниз мимо затвердевших кристаллов пресной жидкости. Из-за этого содержание соли во льду в три раза меньше, чем в воде.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Правда ли, что лед из морской воды пресный? (2 фото)

Свойства морского льда

Из-за наличия соли морская вода начинает замерзать при температуре от -2,3 до -1,8 градусов Цельсия. Образованный лед называется “ниласом” и является более пластичным, чем из пресной жидкости. Он также обладает пористой структурой, ухудшающей его механические свойства.

Интересный факт: морской лед полностью прозрачный, но в него часто попадают примеси в виде соляного рассола, пыли и пузырьков воздуха, из-за чего он хуже пропускает солнечные лучи.

Морской лед обладает теплопроводностью, которая в пять раз выше, чем у жидкости. Однако на разных участках этот параметр отличается. Это связано с пористостью и имеющейся солью. Чем больше воздушных пузырьков и рассола осталось внутри льда, тем меньше его теплопроводность.

На планете есть участки, где морской лед присутствует круглогодично: Арктика, северные области Ледовитого океана, моря Уэдделла, Амундсена. В некоторых местах Земли поверхность воды замерзает лишь в период холодов: Азовское, Балтийское, Каспийское, Охотское моря. Также есть территории, где присутствуют дрейфующие льды, приплывающие по течению: море Гренландии, области Южного океана, где имеются айсберги.

Является ли лед из морской воды пресным?

На самом деле, лед из морской воды не является пресным, но уровень содержания соли в нем гораздо ниже, чем в жидкости, из которой он появился. Когда температура падает, плотность воды начинает увеличиваться. И в определенный момент она замерзает. В течение этого процесса внутри жидкости образуются области с разной соленостью.

Те участки, где уровень соли выше, постепенно стекают вниз. Более пресные остаются на наверху и превращаются в корку. Можно предположить, что вода под твердеющей поверхностью буквально вымывает из нее соляной рассол. У новообразованного льда количество соли примерно в три раза меньше, чем у морской воды и составляет 3-8 (колеблется от 0 до 15) промилле.

Морской лед является не таким соленым, как вода. В процессе замерзания соленый рассол стекает вниз мимо затвердевших кристаллов пресной жидкости. Из-за этого содержание соли во льду в три раза меньше, чем в воде.

Источник

Замерзают ли моря с приходом зимы? (2 фото)

С приходом зимы и морозов большинство озер, прудов и даже рек покрывается до весны плотной ледяной коркой. А почему море не замерзает зимой, и так ли это на самом деле?

Факторы, влияющие на процесс замерзания морской воды

В отличие от пресной, морская вода содержит много соли. Именно от этого компонента зависит температура, при которой она замерзнет: чем выше концентрация соли, тем ниже должна быть температура. Процесс замерзания морской воды отличается своей спецификой. Сперва образуются первичные ледяные кристаллики, напоминающие по внешнему виду тончайшие иглы. Соли в их составе нет. Она выдавливается из кристаллов. Соответственно, уровень концентрации соли в самой воде значительно повышается, и она не замерзает.

Масса, состоящая из ледяных иголок, может довольно долго дрейфовать по поверхности моря. Если температура продолжает падать, то на поверхности воды может начать образовываться ледяная корка с прозрачной гладкой поверхностью, известная как нилас – морской лед. В его составе соль уже есть. Но располагается она хаотично, поскольку при формировании толщи льда иголки захватывают капли морской воды в произвольном порядке, формируя вкрапления.

Уровень содержания соли в ниласе зависит от температуры воздуха, которая держалась при замерзании. Если мороз был небольшим, и ледяной слой формировался медленно, то иглы успевали захватить незначительное количество воды. И соленость льда будет незначительной. В случае с сильным морозом все происходит наоборот. Когда начинается таяние морского льда, он опресняется, поскольку первой из него выходит соль. Так, полярные льды пресные, и при их растапливании полученную воду можно использовать для питья.

Источник

Морской лёд

Морско́й лёд — лёд, образовавшийся в море (океане) при замерзании воды. Так как морская вода солёная, замерзание воды с солёностью, равной средней солёности Мирового океана происходит при температуре около −1,8 °C.

Оценка количества (густоты) морского льда даётся в баллах — от 0 (чистая вода) до 10 (сплошной лёд).

Содержание

Свойства

Важнейшие свойства морского льда — пористость и солёность, определяющие его плотность (от 0,85 до 0,94 г/см³). Из-за малой плотности льда льдины возвышаются над поверхностью воды на 1/7 — 1/10 их толщины. Таяние морского льда начинается при температуре выше −2,3 °C. По сравнению с пресноводным он труднее поддаётся раздроблению на части и более эластичен.

Солёность

Солёность морского льда зависит от солёности воды, скорости льдообразования, интенсивности перемешивания воды и его возраста [1] . В среднем солёность льда в 4 раза ниже солёности образовавшей его воды, колеблясь от 0 до 15 промилле (в среднем 3-8 промилле) [2] .

Плотность

Морской лёд является сложным физическим телом, состоящим из кристаллов пресного льда, рассола, пузырьков воздуха и различных примесей. Соотношение составляющих зависит от условий льдообразования и последующих ледовых процессов и влияет на среднюю плотность льда. Так, наличие пузырьков воздуха (пористость [3] ) значительно уменьшает плотность льда. Солёность льда оказывает на плотность меньшее воздействие, чем пористость. При солёности льда 2 промилле и нулевой пористости плотность льда составляет 922 килограмма на кубический метр, а при пористости 6 процентов понижается до 867. В то же время при нулевой пористости увеличение солёности с 2 до 6 промилле приводит к увеличению плотности льда только с 922 до 928 килограммов на кубический метр [4] .

Теплофизические свойства

Средняя удельная теплопроводность морского льда примерно в пять раз выше, чем у воды, и в восемь раз выше, чем у снега, и составляет около 2,1 Вт/м·градус, но к нижней и верхней поверхностям льда может уменьшаться из-за увеличения солёности и роста количества пор.

Теплоёмкость морского льда приближается к теплоёмкости пресного льда с понижением температуры льда, когда солевой рассол вымерзает. С ростом солёности, а следовательно, увеличением массы рассола, теплоёмкость морского льда всё больше зависит от теплоты фазовых преобразований, то есть изменений температуры. Эффективная теплоёмкость льда увеличивается с повышением его солёности и температуры.

Теплота плавления (и кристаллизации) морского льда колеблется от 150 до 397 кДж/кг в зависимости от температуры и солёности (с повышением температуры или солёности теплота плавления понижается).

Оптические свойства

Чистый лёд прозрачен для световых лучей. Включения (воздушные пузырьки, солевой рассол, пыль) рассеивают лучи, значительно уменьшая прозрачность льда.

Оттенки цвета морского льда в больших массивах варьируют от белого до коричневого.

Белый лёд образуется из снега и имеет много пузырьков воздуха или ячеек с рассолом.

Молодой морской лёд зернистой структуры со значительным количеством воздуха и рассола часто имеет зелёный цвет.

Многолетние торосистые льды, из которых выдавлены примеси, и молодые льды, которые замерзали в спокойных условиях, часто имеют голубой или синий цвет. Голубым также бывает глетчерный лёд и айсберги. В голубом льду чётко видна игольчатая структура кристаллов.

Коричневый или желтоватый лёд имеет речной или прибрежный генезис, в нём имеются примеси глины или гуминовых кислот.

Начальные виды льда (ледяное сало, шуга) имеют тёмно-серый цвет, иногда со стальным оттенком. С увеличением толщины льда его цвет становится светлее, постепенно переходя в белый. При таянии тонкие льдинки снова становятся серыми.

В случае, если лёд содержит большое количество минеральных или органических примесей (планктон, эоловые взвеси, бактерии), его цвет может меняться на красный, розовый, жёлтый, вплоть до чёрного.

В связи со свойством льда задерживать длинноволновую радиацию, он способен создавать парниковый эффект, что приводит к нагреванию находящейся под ним воды.

Механические свойства

Под механическими свойствами льда понимают его способность противостоять деформациям.

Типичные виды деформации льда: растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб. Выделяют три стадии деформации льда: упругая, упруго-пластическая, стадия разрушения. Учёт механических свойств льда важен при определении оптимального курса ледоколов, а также при размещении на льдинах грузов, полярных станций, при расчёте прочности корпуса судна.

Условия образования

При образовании морского льда между целиком пресными кристаллами льда оказываются мелкие капли солёной воды, которые постепенно стекают вниз. Температура замерзания и температура наибольшей плотности морской воды зависит от её солёности. Морская вода, солёность которой ниже 24,695 промилле (так называемая солоноватая вода), при охлаждении сначала достигает наибольшей плотности, как и пресная вода, а при дальнейшем охлаждении и отсутствии перемешивания быстро достигает температуры замерзания. Если солёность воды выше 24,695 промилле (солёная вода), она охлаждается до температуры замерзания при постоянном увеличении плотности с непрерывным перемешиванием (обменом между верхними холодными и нижними более тёплыми слоями воды), что не создаёт условий для быстрого выхолаживания и замерзания воды, то есть при одинаковых погодных условиях солёная океаническая вода замерзает позже солоноватой.

Классификации

Морской лёд по своему местоположению и подвижности разделяется на три типа:

По стадиям развития льда выделяют несколько так называемых начальных видов льда (в порядке времени образования):

• ледяные иглы,
• ледяное сало,
• снежура,
• шуга,
• внутриводный (в том числе донный или якорный), образующийся на некоторой глубине и находящихся в воде предметах в условиях турбулентного перемешивания воды.

Дальнейшие по времени образования виды льда — ниласовые льды:

• нилас, образующийся при спокойной поверхности моря из сала и снежуры (тёмный нилас до 5 см толщиной, светлый нилас до 10 см толщиной) — тонкая эластичная корка льда, легко прогибающаяся на воде или зыби и образующая при сжатии зубчатые наслоения;
• склянки, образующиеся в распреснённой воде при спокойном море (в основном, в заливах, около устьев рек) — хрупкая блестящая корка льда, которая легко ломается под действием волны и ветра;
• блинчатый лёд, образующийся при слабом волнении из ледяного сала, снежуры или шуги или вследствие разлома в результате волнения склянки, ниласа или так называемого молодого льда. Представляет собой пластины льда округлой формы от 30 см до 3 м в диаметре и толщиной 10 — 15 см с приподнятыми краями из-за обтирания и ударов льдин.

Дальнейшей стадией развития льдообразования являются молодые льды, которые подразделяются на серый (толщина 10 — 15 см) и серо-белый (толщиной 15 — 30 см) лёд.

Морской лёд, развивающийся из молодого льда и имеющий возраст не более одного зимнего периода, называется однолетним льдом. Этот однолетний лёд может быть:

• тонким однолетним льдом — белый лёд толщиной 30 — 70 см,
• средней толщины — 70 — 120 см,
• толстым однолетним льдом — толщиной более 120 см.

Если морской лёд подвергался таянию хотя бы в течение одного года, он относится к старым льдам. Старые льды подразделяются на:

• остаточный однолетний — не растаявший летом лёд, находящийся вновь в стадии замерзания,
• двухлетний — просуществовавший более одного года (толщина достигает 2 м),
• многолетний — старый лёд толщиной 3 м и более, переживший таяние не менее двух лет. Поверхность такого льда покрыта многочисленными неровностями, буграми, образовавшимися в результате неоднократного таяния. Нижняя поверхность многолетних льдов также отличается большой неровностью и разнообразием формы.

Толщина многолетних льдов в Северном Ледовитом океане в некоторых районах достигает 4 м.

В антарктических водах в основном находится однолетний лёд толщиной до 1,5 м, который исчезает в летнее время.

По структуре морской лёд условно делится на игольчатый, губчатый и зернистый, хотя обычно он встречается смешанной структуры.

Области распространения

По продолжительности сохранения ледяного покрова и его генезису акваторию Мирового океана обычно делят на шесть зон [5] .

1. Акватории, на которых ледяной покров присутствует круглый год (центр Арктики, северные районы морей Северного Ледовитого океана, антарктические моря Амундсена, Беллинсгаузена, Уэдделла.
2. Акватории, на которых льды ежегодно меняются (Баренцево, Карское моря).
3. Акватории с сезонным ледяным покровом, образующимся зимой и полностью исчезающим летом (Азовское, Аральское, Балтийское, Белое, Каспийское, Охотское, Японское моря).
4. Акватории, на которых льды образуются только в очень холодные зимы (Мраморное, Северное, Чёрное моря).
5. Акватории, на которых отмечается лёд, принесённый течениями из-за их границ (Гренландское море, район острова Ньюфаундленд, значительная часть Южного океана, включая область распространения айсбергов.
6. Остальные акватории, составляющие бо́льшую часть Мирового океана, на поверхности которых льдов не бывает.

Источник