Spodný ľad. Morský ľad Distribúcia morského ľadu

Približne -1,8 °C.

Hodnotenie množstva (hustoty) morského ľadu sa uvádza v bodoch - od 0 (čistá voda) po 10 (pevný ľad).

Vlastnosti

Najdôležitejšie vlastnosti morského ľadu sú pórovitosť a slanosť, ktoré určujú jeho hustotu (od 0,85 do 0,94 g/cm³). V dôsledku nízkej hustoty ľadu vystupujú ľadové kryhy nad hladinu vody o 1/7 - 1/10 svojej hrúbky. Morský ľad sa začína topiť pri teplotách nad -2,3 °C. V porovnaní so sladkou vodou sa ťažšie rozbíja na kúsky a je elastickejšia.

Slanosť

Hustota

Morský ľad je komplexné fyzické telo pozostávajúce z čerstvých ľadových kryštálikov, soľanky, vzduchových bublín a rôznych nečistôt. Pomer zložiek závisí od podmienok tvorby ľadu a následných ľadových procesov a ovplyvňuje priemernú hustotu ľadu. Prítomnosť vzduchových bublín (pórovitosť) teda výrazne znižuje hustotu ľadu. Slanosť ľadu má menší vplyv na hustotu ako pórovitosť. Pri slanosti ľadu 2 ppm a nulovej pórovitosti je hustota ľadu 922 kilogramov na meter kubický a pri pórovitosti 6 percent klesá na 867. Zároveň pri nulovej pórovitosti sa zvyšuje salinita z 2 na 6. ppm vedie k zvýšeniu hustoty ľadu len z 922 na 928 kilogramov na meter kubický.

Nilas (v popredí) v Arktíde

Termofyzikálne vlastnosti

Farba morského ľadu vo veľkých masívoch sa mení od bielej po hnedú.

Biely ľad vytvorený zo snehu a má veľa vzduchových bublín alebo buniek soľanky.

Mladý morský ľad zrnitej štruktúry s významným množstvom vzduchu a soľanky má často zelená farba.

Viacročný homoľový ľad, z ktorého sa vytlačili nečistoty, a mladý ľad, ktorý v pokojných podmienkach zamrzol, má často svetlo modrá alebo modrá farba. Ľadovec a ľadovce sú tiež modré. Ihlovitá štruktúra kryštálov je jasne viditeľná v modrom ľade.

Hnedá alebo žltkastý ľad je riečneho alebo pobrežného pôvodu, obsahuje prímesi ílu alebo humínových kyselín.

Počiatočné druhy ľadu (ľadová bravčová masť, kaša) majú tmavošedý farba, niekedy s oceľovým odtieňom. Keď sa hrúbka ľadu zväčšuje, jeho farba sa stáva svetlejšou a postupne sa stáva bielou. Pri roztápaní tenké kúsky ľadu opäť zošednú.

Ak ľad obsahuje veľké množstvo minerálnych alebo organických nečistôt (planktón, eolické suspenzie, baktérie), jeho farba sa môže zmeniť na červená, ružová, žltá, až čierna.

Vďaka vlastnosti ľadu zadržiavať dlhovlnné žiarenie je schopný vytvárať skleníkový efekt, ktorý vedie k ohrevu vody pod ním.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti ľadu znamenajú jeho schopnosť odolávať deformáciám.

Typické typy deformácií ľadu: ťah, stlačenie, šmyk, ohyb. Existujú tri štádiá deformácie ľadu: elastické, elasticko-plastické a štádium deštrukcie. Zohľadnenie mechanických vlastností ľadu je dôležité pri určovaní optimálneho kurzu ľadoborcov, ako aj pri ukladaní nákladu na ľadové kryhy, polárne stanice a pri výpočte pevnosti trupu lode.

Podmienky vzdelávania

Keď sa tvorí morský ľad, medzi úplne čerstvými ľadovými kryštálmi sa objavujú malé kvapky slanej vody, ktoré postupne stekajú nadol. Bod mrazu a teplota najväčšej hustoty morskej vody závisí od jej slanosti. Morská voda, ktorej slanosť je pod 24,695 ppm (tzv. brakická voda), po ochladení najskôr dosiahne najvyššiu hustotu ako sladká voda a ďalším chladením a bez miešania rýchlo dosiahne bod mrazu. Ak je slanosť vody nad 24,695 ppm (slaná voda), ochladzuje sa na bod mrazu za stáleho zvyšovania hustoty za stáleho miešania (výmena medzi hornou studenou a spodnou teplejšou vrstvou vody), čo nevytvára podmienky pre rýchle ochladenie a zmrazenie vody, to znamená, keď Za rovnakých poveternostných podmienok slaná oceánska voda zamrzne neskôr ako brakická voda.

Klasifikácia

Morský ľad svojim spôsobom umiestnenie a mobilita rozdelené do troch typov:

plávajúci (driftujúci) ľad,

Predpoveď zmien hrúbky ľadu do roku 2050

Podľa štádií vývoja ľadu Existuje niekoľko takzvaných počiatočných typov ľadu (v poradí podľa času tvorby):

vnútrovodné (vrátane dna alebo kotvy), vytvorené v určitej hĺbke a predmety nachádzajúce sa vo vode v podmienkach turbulentného miešania vody.

Ďalšie typy ľadu v čase tvorby - nilas ľad:

nilas, vytvorený na pokojnej morskej hladine z tuku a snehu (tmavé nilas do hrúbky 5 cm, svetlé nilas do hrúbky 10 cm) - tenká elastická kôra ľadu, ktorá sa ľahko ohýba na vode alebo napučiava a pri stlačení vytvára zubaté vrstvy;
banky vytvorené v odsolenej vode v pokojnom mori (hlavne v zátokách, v blízkosti ústia riek) - krehká lesklá kôra ľadu, ktorá sa ľahko rozbije pod vplyvom vĺn a vetra;
palacinkový ľad vznikajúci počas slabých vĺn z ľadového tuku, snehu alebo kaše, alebo v dôsledku prasknutia v dôsledku vĺn banky, nilas alebo takzvaného mladého ľadu. Sú to ľadové platne okrúhleho tvaru s priemerom od 30 cm do 3 ma hrúbkou 10-15 cm s vyvýšenými okrajmi v dôsledku trenia a nárazov ľadových krýh.

Ďalším štádiom vývoja tvorby ľadu je mladý ľad, ktoré sa delia na sivý (10-15 cm hrubý) a sivobiely (15-30 cm hrubý) ľad.

Morský ľad, ktorý sa vyvíja z mladého ľadu a nie je starší ako jednu zimu, sa nazýva ľad prvého ročníka. Tento ľad prvého roku môže byť:

tenký prvoročný ľad - biely ľad s hrúbkou 30-70 cm,
priemerná hrúbka - 70-120 cm,
hrubý prvoročný ľad - viac ako 120 cm hrubý.

Ak sa morský ľad topí aspoň jeden rok, klasifikuje sa ako starý ľad. Starý ľad sa delí na:

zvyškový ľad z prvého roku – ľad, ktorý sa v lete neroztopil a je opäť v štádiu mrazu,
dvojročný - trval viac ako jeden rok (hrúbka dosahuje 2 m),
viacročný - starý ľad s hrúbkou 3 m alebo viac, ktorý prežil topenie najmenej dva roky. Povrch takéhoto ľadu je pokrytý početnými nepravidelnosťami a kopcami, ktoré vznikajú v dôsledku opakovaného topenia. Spodný povrch viacročného ľadu je tiež veľmi nerovný a má rôzny tvar.

Výskum morského ľadu na severnom póle

Hrúbka viacročného ľadu v Severnom ľadovom oceáne dosahuje v niektorých oblastiach 4 m.

Antarktické vody obsahujú najmä prvoročný ľad s hrúbkou do 1,5 m, ktorý v lete mizne.

Keď sa morský povrch ochladí na teplotu bodu mrazu, v hornej vrstve vody (s hrúbkou niekoľkých centimetrov) sa objaví veľké množstvo kotúčov alebo dosiek čistého ľadu, nazývaných kaša. . Hrúbka týchto ľadových krýh je veľmi malá, priemerná veľkosť je približne 2,5 cm * 0,5 mm, a tvar môže byť mimoriadne rôznorodý – od štvorcov (alebo takmer štvorcov) až po šesťuholníkové útvary. Optická os takejto platne je vždy kolmá na rovinu jej povrchu. Tieto elementárne ľadové kryštály plávajú na hladine vody a vytvárajú to, čo sa nazýva ľadová mastnota, ktorá dodáva morskej hladine trochu mastný vzhľad. V pokojnej vode plávajú platne vo vodorovnej polohe a sú s- osi smerujú vertikálne. Vietor a vlny spôsobia, že sa dosky zrazia, prevrátia a v dôsledku toho zaujmú rôzne polohy; Postupným zamrznutím vytvárajú trvalú ľadovú pokrývku, v ktorej sú jednotlivé kryštály náhodne orientované. V prvej fáze tvorby je mladý ľad prekvapivo pružný; pod vplyvom vĺn prichádzajúcich z otvoreného mora alebo spôsobených pohybujúcou sa loďou sa ohýba bez zlomenia a amplitúda vibrácií ľadovej plochy môže dosiahnuť niekoľko centimetrov.

Následne, ak sa teplota nezvýši, jednotlivé platne zohrávajú úlohu zárodočných kryštálov. Mechanizmus tohto procesu ešte nebol úplne študovaný. Ako je možné vidieť z obr. 4 sa ľad skladá z jednotlivých kryštálov, z ktorých každý má čisto individuálne vlastnosti, napríklad stupeň priepustnosti polarizovaného svetla (rovnaký pre celý daný kryštál, „ale odlišný od ostatných). V niektorých prípadoch sa štruktúrna bunka ľadu nazýva skôr zrno ako samostatný kryštál, pretože je jasné, že má zložitú subštruktúru a pozostáva z mnohých rovnobežných dosiek. Vzťah medzi touto spodnou štruktúrou a vyššie uvedeným primárnym kalom je celkom zrejmý. Niet pochýb o tom, že časť zrna je vytvorená zo zamrznutých kalových platní, ktoré sú potom zachované ako samostatné vrstvy kryštálu. Zdá sa však, že existuje nejaký iný proces, pretože v niektorých prípadoch kryštály začínajú rásť na spodnom povrchu pomerne hrubej ľadovej pokrývky a majú tiež doštičkovú štruktúru. Bez ohľadu na mechanizmus tvorby kryštálov, všetky - v morskom ľade aj v sladkej vode - pozostávajú z veľkého počtu dosiek, presne rovnobežných jedna s druhou. Optická os kryštálu je umiestnená kolmo na tieto dosky.

Zaujímavé výsledky prináša štúdium rozloženia kryštálov podľa orientácie ich optických osí v závislosti od hĺbky ich výskytu v hrúbke ľadu. Orientáciu možno charakterizovať dvoma uhlami – polárnym, čo je uhol medzi os c vertikálne aj azimutálne, t.j. uhol meraný z nejakého ľubovoľného smeru, napríklad z čiary sever-juh. Veľkosti azimutálnych uhlov sa zvyčajne neriadia žiadnym zákonom; zriedkavé výnimky z tohto pravidla môžu byť spôsobené nezvyčajnými prílivovými javmi. Polárne uhly vykazujú určitý vzor. Ako už bolo spomenuté vyššie, orientácia kryštálov v blízkosti povrchu ľadu je dosť premenlivá, pretože závisí od vplyvu vetra pri tvorbe ľadu. Ale keď idete hlbšie do ľadu, polárne uhly sa zväčšujú a v hĺbke asi 20 cm Optické osi takmer všetkých kryštálov sú orientované horizontálne. Laboratórna štúdia zmrazovania destilovanej vody (Perey a Pounder, 1958), za predpokladu, že bola chladená iba z jedného smeru a voda bola v pokojnom stave, poskytla výsledky uvedené v tabuľke. Horizontálne rezy boli odobraté z ľadovej plochy a z hĺbok 5 a 13 cm. Každý rez bol skúmaný pomocou univerzálneho polaroskopu. Zároveň bol stanovený pomer plôch (v percentách) obsadených kryštálmi s rovnakou - v 10-stupňových intervaloch - orientáciou optických osí.

Orientácia kryštálov v ľadových príkrovoch (Pounder, 1967)

Podobná situácia je pozorovaná v prírodnom morskom ľade, ktorý dosiahol určitý „vek“. Výnimky sa vyskytujú v prípadoch, keď počas rastu ľadovej pokrývky dochádza k pohybom, ktoré spôsobujú stlačenie a prasknutie ľadu. Prevažná časť morského ľadu, ktorý existuje už rok alebo viac, pozostáva z kryštálov, ktorých optické osi sú nasmerované horizontálne a chaoticky orientované v azimute. Dĺžka (vertikálna výška) takýchto kryštálov dosahuje 1 m a viac, s priemerom od 1 do 5 cm. Dôvody prevahy kryštálov s horizontálnymi optickými osami v ľade pomáhajú pochopiť Obr. 4. Keďže kryštál ľadu má jednu hlavnú os symetrie, môže rásť primárne v dvoch smeroch. Molekuly ľadu sa pripájajú ku kryštálovej mriežke buď v rovinách (kryštálu) kolmých na os c a nazývané bazálne roviny , alebo v smere osi c, čo zase vedie k zväčšeniu plochy bazálnych rovín. Na základe zákonov termodynamiky môžeme dospieť k záveru, že prvý typ rastu kryštálov by mal byť intenzívnejší ako druhý, čo potvrdzujú aj experimenty.

Ryža. 5 Prevláda rast kryštálov so sklonenými optickými osami, čo spôsobuje postupné vymiznutie kryštálu s vertikálnou s-os. (Pounder, 1967)

Rozhranie ľadu -voda

Štúdium spodného povrchu rastúceho morského ľadu pomáha pochopiť, ako voda zamŕza. Nižšie 1-2 cm Vrstva ľadu pozostáva z dosiek čistého (čerstvého) ľadu s vrstvami soľanky medzi nimi. Dosky, ktoré tvoria časť samostatného kryštálu, sú navzájom rovnobežné a zvyčajne sú umiestnené vertikálne. Ide o takzvanú kostrovú (alebo rámovú) vrstvu. Mechanická pevnosť tejto vrstvy je zvyčajne extrémne nízka. Ďalším zmrazovaním platne trochu hrubnú, vznikajú medzi nimi ľadové mosty a postupne vzniká pevný ľad, v ktorom je soľanka obsiahnutá vo forme kvapiek alebo buniek medzi platňami. Pokles teploty ľadu vedie k zmenšeniu veľkosti buniek naplnených soľankou, ktoré majú podobu dlhých zvislých valcov takmer mikroskopických rozmerov v priereze. Takéto bunky možno nájsť na obr. 4 vo forme radov čiernych bodiek umiestnených pozdĺž čiar medzi doskami. Určitý počet buniek soľanky je tiež prítomný na hraniciach medzi kryštálmi, ale väčšina soľanky je obsiahnutá vo vnútri jednotlivých zŕn. Na obr. V tabuľke 5 sú uvedené výsledky štatistickej štúdie hrúbky dosiek vo vzorke ročného morského ľadu. Je vidieť, že platne majú rovnomernú hrúbku, v priemere v rozmedzí 0,5-0,6 mm. Priemer hniezd obsahujúcich soľanku je zvyčajne asi 0,05 mm.

Ryža. 6

Dostatočné údaje o dĺžke takýchto hniezd stále nie sú k dispozícii; je známe len to, že kolíše v oveľa širších medziach ako je priemer. Približne môžeme predpokladať, že dĺžka hniezd je asi 3 cm.

Vidíme teda, že vo väčšine prípadov sa morský ľad skladá z makroskopických kryštálov so zložitou vnútornou štruktúrou – obsahuje platne čistého ľadu a veľké množstvo buniek obsahujúcich soľanku. Okrem toho ľad zvyčajne obsahuje veľa malých guľovitých vzduchových bublín vytvorených zo vzduchu rozpusteného vo vode, ktoré sa uvoľňujú počas procesu zmrazovania. Časť objemu morského ľadu, ktorú zaberá tekutá soľanka, je mimoriadne dôležitý parameter nazývaný obsah soľanky v (obr. 6). Dá sa vypočítať na základe znalosti slanosti, teploty a hustoty morského ľadu. Na základe poznatkov o fázových vzťahoch soľných roztokov obsiahnutých v morskej vode pri nízkych teplotách (Assur, 1958) vypočítal v pre tie hodnoty slanosti a teploty ľadu, ktoré sa nachádzajú na zemeguli. Výsledky získané spoločnosťou Assur nezohľadňujú prítomnosť vzduchových bublín v ľade, ale ich vplyv na hodnotu v možno určiť experimentálne porovnaním hustoty vzorky morského ľadu s hustotou sladkovodného ľadu. pri rovnakej teplote. (Pounder, 1967)

Ryža. 7 Migrácia soľanky pozdĺž teplotného gradientu (Pounder, 1967)

Úvod

Najdôležitejšou charakteristickou črtou morí polárnych a miernych zemepisných šírok je prítomnosť viac-menej stabilnej ľadovej pokrývky. Praktický rozvoj území výrazne závisí od toho, do akej miery bol tento neustále pôsobiaci prírodný faktor skúmaný.

Je zrejmé, že dostatočne úplný popis ľadovej pokrývky pri riešení oceánologických, technických a iných problémov nie je možný bez podrobného štúdia fyzikálnych vlastností a dynamiky morského ľadu.

K hĺbkovému štúdiu morského ľadu v súčasnosti prispieva veľké množstvo údajov z terénnych pozorovaní a experimentov, teoretického výskumu, ako aj zavádzania výpočtovej techniky.

Štúdiu jednotlivých partikulárnych problémov tohto problému sa venuje veľké množstvo prác rôznych autorov. Vyšlo množstvo monografií, kde sa veľmi podrobne rozoberá fyzika ľadovej pokrývky. Vo väčšine týchto prác sa však morský ľad študuje buď z hľadiska fyziky pevných látok (V.V. Lavrov, P.A. Shuisky atď.), alebo z hľadiska inžinierskych aplikácií (I.S. Peschansky).

V tomto kurze sa ľad považuje za fyzikálny objekt, ktorého existencia a vlastnosti sú určené procesmi interakcie medzi oceánom a atmosférou. Tvorba a topenie ľadu, zmeny jeho hrúbky a sily závisia od vlastností ľadu ako pevnej látky. Zároveň sa rozloženie ľadu, jeho drift, únosnosť ľadovej pokrývky a množstvo ďalších charakteristík objavuje len v podmienkach jej interakcie s vodným a vzdušným prostredím.

Bez toho, aby som nechal bokom fyzikálne a technické aspekty problému ako celku, svoju hlavnú úlohu vidím v čo najúplnejšom odhalení vlastností morskej ľadovej pokrývky ako jedného z hydrologických prvkov mrazivých morí.

Účel kurzovej prácePráca má zvážiť ľadové javy v moriach a oceánoch.

Na dosiahnutie cieľa boli stanovené nasledovné úlohy:

.Opis ľadových javov a ich druhov

.Štúdium konceptu ľadového režimu

.Štúdium vlastností a štruktúry morského ľadu

.Analýza klasifikácií morského ľadu

Práca v kurze pozostáva z úvodu, 3 kapitol, záveru, zoznamu použitej literatúry a prílohy. Celkový objem práce je 29 strán. Text je ilustrovaný tabuľkami, obrázkami a schémami.

1. Ľadové javy

Ľadové javy - prvky ľadového režimu morí a oceánov, charakteristika stavu vodných útvarov z hľadiska ľadového režimu, fázy výskytu, vývoja a zániku rôznych druhov ľadu. Zvyčajne medzi ľadové javy patria aj ľadové útvary, ktoré sú formami existencie ľadu vo vodných útvaroch. V závislosti od kontextu je niekedy ešte vhodné oddeliť pojmy ľadové javy a ľadové útvary. Napríklad ľadové útvary – kaša, ľadová pokrývka, ľadové kryhy a ľadové polia; ľadové javy - kaša, zamrznutie, ľadový drift.

Ľadové javy a ľadové útvary sú rozdelené do 3 skupín:

obdobie jesenných ľadových javov;

zmrazenie;

jarné ľadové javy.

1.1 . Ľadové javy a ľadové útvary v mrazivom období

Typy ľadových javov:

Zaberegi sú pásy ľadu primrznuté k brehu, keď hlavná časť vodného útvaru nie je zamrznutá. Existujú tri typy brehov: primárne, tvorené zamŕzajúcou vodou v blízkosti brehu; aluviálne, ktoré sú výsledkom ľadu a kašovitého snehu primrznutia k pobrežiu počas ľadového driftu alebo ľadového driftu; zvyškov, ktoré zostanú pri pobreží, keď sa zničí ľadová pokrývka. Na veľkých jazerách sa tieto ľadové útvary nazývajú rýchly ľad.

Tuk - povrchové primárne ľadové útvary, pozostávajúce z ihličkovitých a tanierovitých, voľne prepojených ľadových kryštálov, vzhľadovo pripomínajúcich škvrny zmrazeného tuku (odtiaľ názov) a pri raste sa menia na tenké ľadové filmy. Vytvára sa v povrchovej podchladenej (t.j. s teplotou pod 0 °C) vrstve vody. Pozoruje sa pri nástupe negatívnych teplôt vzduchu.

Vnútrozemský ľad - ľadové kryštály alebo ich nahromadenie vo forme hubovitej, nepriehľadnej hmoty vo vodnom stĺpci alebo na dne; plávajúci vnútrozemský ľad na hladine vody vyzerá ako snehovo biele hrudky rôznych tvarov.

Suga - akumulácie vnútrozemského ľadu (obr. 1). Jesenný ľadový drift je pohyb ľadových kryh a ľadových polí v oceáne a moriach.

Ryža. 1 Shuga (Foto: M.P. Protskaya)

Pohyb kalu je pohyb kalu na povrchu alebo vo vnútri vodného prúdu. Niekedy po čase jednotlivé hrudky zmrznú a vytvoria kalové polia, v dôsledku čoho je ťažké rozlíšiť kalový úlet od ľadového.

Snezhura je snehová pokrývka na vode, ktorá sa tvorí, keď na hladinu vody padá ťažký sneh blízko bodu mrazu. Rýchlo sa nasýti vodou a vytvorí kašovitú viskóznu hmotu. Po zmrazení vytvára kašu. (obr. 2)

Ryža. 2 Snezhura (Foto: Yu.P. Zamoshsky)

Palacinkový ľad sú plávajúce ľadové kryhy okrúhleho tvaru s priemerom 0,5 až 3 m, s hrebeňom z drveného ľadu po okrajoch. Vzniká pri zamrznutí tuku, kalu a malých ľadových krýh.

Zlomený ľad sú plávajúce ľadové kryhy nepravidelného tvaru. Nachádza sa tu hrubý (od 20 do 100 m) a drobný lámaný (ľadové kryhy s rozmermi od 2 do 20 m) ľad a kusy ľadu (od 0,5 do 2 m).

Ľadová kaša je zmes drveného ľadu, niekedy s kašou a snehovou kašou. Hromadí sa na okraji ľadu alebo brehov v hustej niekoľkometrovej vrstve.

Ľadové polia sú ľadové kryhy väčšie ako 100 m. Nachádzajú sa tu malé ľadové polia s najväčšou veľkosťou od 100 do 500 m a veľké ľadové polia - viac ako 500 m.

Ľadové šachty sú ľadové útvary vo forme hrebeňov zložených z kaše a rozbitého ľadu. Vznikajú počas jesenného unášania ľadu pozdĺž pobrežia. Výška šácht dosahuje 1 m; rieka tečie ako po ľadových brehoch.

Ľadový most je krátky úsek ľadovej pokrývky vytvorený v miestach, kde sa stretávajú brehy alebo v dôsledku zastavenia a zamrznutia plávajúceho ľadu a kaše.

Ľadovec je veľký voľne plávajúci kus ľadu v oceáne a mori (obr. 3) Spravidla sa odlamuje z ľadových šelfov. Keďže hustota ľadu je 920 kg/m³ a hustota morskej vody je asi 1025 kg/m³, asi 90 % objemu ľadovca je pod vodou.

Tvar ľadovca závisí od jeho pôvodu:

· Ľadovce z výstupných ľadovcov sú stolovitého tvaru s mierne konvexným horným povrchom, ktorý je členitý rôznymi druhmi nerovností a prasklín. Charakteristické pre južný oceán.

· Ľadovce z krycích ľadovcov sa vyznačujú tým, že ich horná plocha nie je prakticky nikdy plochá. Je mierne naklonená ako šikmá strecha. Ich veľkosti sú v porovnaní s inými typmi ľadovcov v južnom oceáne najmenšie.

· Ľadovce ľadových políc majú spravidla významné horizontálne rozmery (desiatky a dokonca stovky kilometrov). Ich priemerná výška je 35-50 m. Majú plochý vodorovný povrch, takmer prísne vertikálne a hladké bočné steny

Ryža. 3 Pohľad na ľadovec pod vodou (#"justify"> Ľadové javy a ľadové útvary počas obdobia mrazu

Ľadová pokrývka - ľad vo forme súvislej, nehybnej pokrývky na povrchu vodných plôch.

Hummocks sú hromady ľadových krýh na ľadovej pokrývke, ktoré vznikli v dôsledku pohybu a stláčania ľadovej pokrývky (obr. 4)

Ryža. 4 Hrebeň hummocks (Foto Sergei Lyakhovts).

Polynya je priestor s otvorenou vodnou hladinou v ľadovej pokrývke.

Trhliny sú zlomy v ľadovej pokrývke, ktoré sa tvoria pod vplyvom kolísania teploty vzduchu a hladiny vody, pohybov a iných dôvodov. Existujú povrchové suché trhliny a cez trhliny vyplnené vodou.

Ľadová hrádza je ľadová tvorba, ktorá vzniká v dôsledku dosahovania vody na povrch ľadu a jej zamŕzania v dôsledku obmedzenia vodného úseku narastajúcou ľadovou pokrývkou a zamŕzaním koryta na plytkých miestach. V niektorých prípadoch vzniká pri stekaní podzemnej vody zo svahov brehov na povrch ľadovej pokrývky.

Snehová dráha je súčasťou ľadovej pokrývky vytvorenej zo zamrznutej kaše vo forme pozdĺžneho pásu medzi brehmi. Ľad na kalovej ceste je zvyčajne hrboľatý.

Usadený suchý ľad je časť ľadovej pokrývky pri brehu alebo v plytkej vode, ktorá sa pri znižovaní hladiny usadila na dne.

Snehová vločka je voda na ľade, ktorá vzniká v dôsledku topenia snehu počas dlhšieho topenia.

Vrstvený ľad - dvojvrstvové a viacvrstvové ľadové kryhy vznikajúce pri pohybe ľadových kryh na sebe. Viacvrstvové ľadové kryhy dosahujú hrúbku 2-3 m a viac.

Ľadové javy a ľadové útvary v období rozpadu

Okraje sú pásy voľnej vody pozdĺž brehov, ktoré sa vytvorili pred rozpadom v dôsledku topenia ľadu, stúpania hladiny a tiež v dôsledku zvýšeného prítoku podzemnej vody.

Voda na ľade - nahromadenie stojatej vody na ľade, vytvorené z topiaceho sa snehu alebo v dôsledku vody vyčnievajúcej spod ľadovej pokrývky. Ice raised - plávajúce a oddeľovanie ľadovej pokrývky od brehov bez porušenia pri stúpaní hladiny vody; ak sa ľad zdvihol bez odtrhnutia od brehov, ľad sa nafúkol. Pohyb ľadu sú malé pohyby ľadovej pokrývky v určitých úsekoch rieky, ku ktorým dochádza pod vplyvom prúdov, vetra a stúpajúcich hladín. Môže ísť o jeden alebo niekoľko pohybov.

Naslud je ľad, ktorý vzniká, keď po rozmrazení na ľadovej pokrývke zamrzne roztopená voda (podobne znejúci pojem nasluz znamená úplne iný útvar - málo priehľadný vodno-snehový ľad vytvorený zo snehu na priehľadnej vrstve jazerného ľadu). Čistina je priestor s otvorenou vodou v ľadovej pokrývke, ktorý vzniká v dôsledku pohybu ľadu.

Ľadové kopy sú kopy ľadových kryh, často vo forme šácht na brehoch a v záplavovej oblasti rieky, ktoré sa vytvorili počas jarného ľadového driftu. Obzvlášť veľkých rozmerov dosahujú v oblastiach bývalých ľadovcových zápch. Zvyškové brehy sú pásy stacionárneho ľadu, ktoré zostali blízko pobrežia na jar, keď sa ľadová pokrývka zrúti.

2.Fázy ľadového režimu morí a oceánov

ľadová pokrývka oceánu

Fázy ľadového režimu sú súborom prirodzene sa opakujúcich procesov vzniku, vývoja a zániku ľadových útvarov na vodných plochách. Rozlišujú sa tieto hlavné typy ľadového režimu:

) chýbajú ľadové útvary a ľadové javy. Tento typ je typický pre tropické zemepisné šírky;

) pozorujú sa ľadové javy, ale nedochádza k zamŕzaniu (hlavne horské oblasti subtropického pásma);

) pozoruje sa nestabilná ľadová pokrývka (mierne podnebie na západných pobrežiach kontinentov);

) Každý rok v zime sa pozoruje stabilné zamŕzanie s rôznym trvaním (subarktické a mierne pásma);

) zamŕzanie počas celého roka (vyskytuje sa iba v blízkosti jazier v arktickej zóne a vysokohorskej klímy v jej blízkosti). Pre typ 4, ktorý zaberá veľkú väčšinu ruského územia, sa rozlišujú tri hlavné fázy ľadového režimu:

zmrazenie;

pitva.

Zamŕzanie je fáza ľadového režimu, charakterizovaná tvorbou ľadovej pokrývky na vodných tokoch a nádržiach. Obdobie mrazu začína objavením sa ľadu a končí tvorbou námrazy. Prebiehajú procesy tvorby ľadu (vzhľad plávajúceho ľadu) a tvorba súvislej ľadovej pokrývky. K tvorbe ľadu dochádza vtedy, keď voda kryštalizuje v ktoromkoľvek bode vodného stĺpca a na dne, pričom k tvorbe súvislej ľadovej pokrývky dochádza jednak v dôsledku zamŕzania vody na hladine, jednak v dôsledku zamŕzania plávajúcich más ľadu, brehov a ľadovcov. ľad prinesený prúdmi alebo driftom. Na základe charakteru tvorby ľadovej pokrývky sa rozlišujú dva typy: statický a dynamický. Statický typ zamŕzania je typický pre plytké a malé jazerá, nádrže, rybníky, úseky malých riek a pomaly tečúce kanály. V povrchovej vrstve sa tvoria ľadové kryštáliky vo forme tenkých priehľadných ihličiek, ktorých zhluky vytvárajú matné fľaky (mastnoty), v plytkej vode sa pri brehu vytvárajú brehy, ktoré postupne prerastajú od brehu k hlbinnej časti. Za pokojných mrazivých podmienok majú hladký povrch a malú počiatočnú hrúbku. Ich ďalšie šírenie a zamrznutie plávajúcich ľadových útvarov na nich vedie k vytvoreniu súvislej ľadovej pokrývky. Dynamický typ zmrazovania sa vyznačuje intenzívnym miešaním, ochladzovanie vody prebieha v celej hĺbke miešanej vrstvy, čo prispieva k podchladeniu celej hrúbky a driftu kryštalizačných jadier do hĺbky. Výsledný vnútrozemský ľad môže presiahnuť množstvo ľadu vytvoreného na povrchu. Na dne sa tvorí nahromadený ľad. Zamrznutie ľadových útvarov a ľadových úlomkov plávajúcich na hladine zvyšuje množstvo ľadového materiálu a v konečnom dôsledku vedie k vytvoreniu súvislej ľadovej pokrývky.

Zamrznutie je fáza ľadového režimu charakterizovaná prítomnosťou stacionárnej ľadovej pokrývky, čo je obdobie, počas ktorého sa pozoruje stacionárna ľadová pokrývka. Počas prvých dní zamrznutia, keď je ľad ešte tenký a tok tepla z vody do ovzdušia výrazne prevyšuje tok tepla z vodného stĺpca na povrch, nastáva rast ľadu pomerne rýchlo. Následne, keď sa hrúbka ľadu zväčšuje a vrstva snehu na ľade rastie, proces sa spomaľuje. Keď sa vytvorí rovnováha medzi tepelným tokom cez snehovo-ľadovú pokrývku a jeho prítokom na spodný povrch ľadu, rast hrúbky ľadu zdola sa zastaví. V druhej polovici zimy možno pozorovať výrazný nárast ľadu v dôsledku zamŕzania vodou nasýteného snehu, kedy v dôsledku ohýbania ľadu pod ťarchou snehovej masy sa voda dostáva na povrch trhlinami. Začiatkom jari sa ľad začne topiť zospodu v dôsledku znížených tepelných strát do atmosféry. Po uvoľnení ľadovej pokrývky od snehu sa začína intenzívne topenie ľadu zhora.

Rozpad je fáza ľadového režimu charakterizovaná deštrukciou ľadovej pokrývky. Začiatok deštrukcie ľadovej pokrývky nastáva pod vplyvom tepelných faktorov - topenie ľadu zdola v dôsledku zníženia tepelných strát do atmosféry. Po uvoľnení ľadovej pokrývky od snehu sa začína intenzívne topenie ľadu zhora. Mechanické faktory buď dopĺňajú procesy tepelnej deštrukcie ľadu, alebo sú hlavným dôvodom otvárania vodných tokov a nádrží. Mechanické faktory zahŕňajú pohyb vody pod ľadom, ktorý vytvára konštantnú silu pôsobiacu na spodný okraj ľadu a smerujúcu po prúde, ako aj jarné stúpanie hladiny, ktoré vytvára silu nahor, odtrháva ľad blízko pobrežia. , čím sa vytvorí priehyb ľadovej pokrývky. Ničenie ľadu sa zintenzívňuje vytváraním otvorených vodných plôch – k práci vetra sa pridáva pôsobenie vetra, ničenie ľadových krýh pri driftovaní atď.

[(#"justify">)]

. morský ľad

Vlastnosti morského ľadu

Najdôležitejšie vlastnosti morského ľadu sú pórovitosť a slanosť, ktoré určujú jeho hustotu (od 0,85 do 0,94 g/cm³). Ľadové kryhy v dôsledku nízkej hustoty ľadu stúpajú nad vodnú hladinu o 1/7 - 1/10 svojej hrúbky. Topenie morského ľadu sa začína pri teplotách nad -2,3°C. V porovnaní so sladkou vodou sa ťažšie rozbíja na kúsky a je elastickejšia.

1. Slanosť

Slanosť morského ľadu závisí od slanosti vody, rýchlosti tvorby ľadu, intenzity miešania vody a jej veku. V priemere je slanosť ľadu 4-krát nižšia ako slanosť vody, ktorá ho vytvorila, v rozmedzí od 0 do 15 ppm (v priemere 3-8 ppm).

Morská voda, ktorej slanosť je pod 24,695 ppm (tzv. brakická voda), po ochladení najskôr dosiahne najvyššiu hustotu ako sladká voda a ďalším chladením a bez miešania rýchlo dosiahne bod mrazu.

Ak je slanosť vody nad 24,695 ppm (slaná voda), ochladzuje sa na bod mrazu za stáleho zvyšovania hustoty za stáleho miešania (výmena medzi hornou studenou a spodnou teplejšou vrstvou vody), čo nevytvára podmienky pre rýchle ochladenie a zmrazenie vody, to znamená, keď Za rovnakých poveternostných podmienok slaná oceánska voda zamrzne neskôr ako brakická voda.

2. Hustota

Termofyzikálne vlastnosti

Priemerná tepelná vodivosť morského ľadu je asi päťkrát vyššia ako vodná a osemkrát vyššia ako u snehu a je asi 2,1 W/m stupňov, ale môže klesať smerom k dolnému a hornému povrchu ľadu v dôsledku zvýšenej slanosti. a zvýšenie počtu pórov.

Tepelná kapacita morského ľadu sa približuje kapacite čerstvého ľadu, pretože teplota ľadu klesá, keď soľanka zamŕza. So zvyšujúcou sa slanosťou, a teda so zvyšujúcou sa hmotou soľanky, tepelná kapacita morského ľadu stále viac závisí od tepla fázových premien, to znamená zmien teploty. Efektívna tepelná kapacita ľadu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa slanosťou a teplotou.

Teplo topenia (a kryštalizácie) morského ľadu sa pohybuje od 150 do 397 kJ/kg v závislosti od teploty a slanosti (so stúpajúcou teplotou alebo slanosťou teplo topenia klesá).

Optické vlastnosti

Čistý ľad je priehľadný pre svetelné lúče. Inklúzie (vzduchové bubliny, soľný roztok, prach) rozptyľujú lúče a výrazne znižujú priehľadnosť ľadu.

Farba morského ľadu vo veľkých masívoch sa mení od bielej po hnedú.

Biely ľad sa tvorí zo snehu a má veľa vzduchových bublín alebo buniek soľanky.

Mladý morský ľad, ktorý má zrnitú štruktúru a obsahuje značné množstvo vzduchu a soľanky, má často zelenú farbu.

Vytrvalý homoľový ľad, z ktorého boli vytlačené nečistoty, a mladý ľad, ktorý v pokojných podmienkach zamrzol, má často modrú alebo modrú farbu. Ľadovec a ľadovce sú tiež modré. V modrom ľade je jasne viditeľná ihlovitá štruktúra kryštálov.

Hnedý alebo žltkastý ľad je riečneho alebo pobrežného pôvodu a obsahuje prímesi ílu alebo humínových kyselín.

Počiatočné druhy ľadu (ľadová bravčová masť, kaša) majú tmavosivú farbu, niekedy s oceľovým odtieňom. Keď sa hrúbka ľadu zväčšuje, jeho farba sa stáva svetlejšou a postupne sa stáva bielou. Pri roztápaní tenké kúsky ľadu opäť zošednú.

Ak ľad obsahuje veľké množstvo minerálnych alebo organických nečistôt (planktón, eolické suspenzie, baktérie), jeho farba sa môže zmeniť na červenú, ružovú, žltú, až čiernu.

Vďaka vlastnosti ľadu zadržiavať dlhovlnné žiarenie je schopný vytvárať skleníkový efekt, ktorý vedie k ohrevu vody pod ním.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti ľadu znamenajú jeho schopnosť odolávať deformáciám.

Typické typy deformácií ľadu: ťah, stlačenie, šmyk, ohyb. Existujú tri štádiá deformácie ľadu: elastické, elasticko-plastické a štádium deštrukcie. Zohľadnenie mechanických vlastností ľadu je dôležité pri určovaní optimálneho priebehu ľadoborcov, ako aj pri umiestňovaní nákladných a polárnych staníc na ľadové kryhy a pri výpočte pevnosti trupu lode (Ivanov, 1976), (Nazarov, 1938 )

Štruktúra morského ľadu

Keď sa morský povrch ochladí na teplotu bodu mrazu, v hornej vrstve vody (s hrúbkou niekoľkých centimetrov) sa objaví veľké množstvo kotúčov alebo dosiek čistého ľadu, nazývaných kaša. . mm,a tvar môže byť mimoriadne rôznorodý – od štvorcov (alebo takmer štvorcov) až po šesťuholníkové útvary. Optická os takejto platne je vždy kolmá na rovinu jej povrchu. Tieto elementárne ľadové kryštály plávajú na hladine vody a vytvárajú to, čo sa nazýva ľadová mastnota, ktorá dodáva morskej hladine trochu mastný vzhľad. V pokojnej vode plávajú platne vo vodorovnej polohe a sú s- osi smerujú vertikálne. Vietor a vlny spôsobia, že sa dosky zrazia, prevrátia a v dôsledku toho zaujmú rôzne polohy; Postupným zamrznutím vytvárajú trvalú ľadovú pokrývku, v ktorej sú jednotlivé kryštály náhodne orientované. V prvej fáze tvorby je mladý ľad prekvapivo pružný; pod vplyvom vĺn prichádzajúcich z otvoreného mora alebo spôsobených pohybujúcou sa loďou sa ohýba bez zlomenia a amplitúda vibrácií ľadovej plochy môže dosiahnuť niekoľko centimetrov.

Zaujímavé výsledky prináša štúdium rozloženia kryštálov podľa orientácie ich optických osí v závislosti od hĺbky ich výskytu v hrúbke ľadu. Orientáciu možno charakterizovať dvoma uhlami – polárnym, čo je uhol medzi os cvertikálne aj azimutálne, t.j. uhol meraný z nejakého ľubovoľného smeru, napríklad z čiary sever-juh. Veľkosti azimutálnych uhlov sa zvyčajne neriadia žiadnym zákonom; zriedkavé výnimky z tohto pravidla môžu byť spôsobené nezvyčajnými prílivovými javmi. Polárne uhly vykazujú určitý vzor. Ako už bolo spomenuté vyššie, orientácia kryštálov v blízkosti povrchu ľadu je dosť premenlivá, pretože závisí od vplyvu vetra pri tvorbe ľadu. Ale keď idete hlbšie do ľadu, polárne uhly sa zväčšujú a v hĺbke asi 20 cmOptické osi takmer všetkých kryštálov sú orientované horizontálne. Laboratórna štúdia zmrazovania destilovanej vody (Perey a Pounder, 1958), za predpokladu, že bola chladená iba z jedného smeru a voda bola v pokojnom stave, poskytla výsledky uvedené v tabuľke. Horizontálne rezy boli odobraté z ľadovej plochy a z hĺbok 5 a 13 cm.Každý rez bol skúmaný pomocou univerzálneho polaroskopu. Zároveň bol stanovený pomer plôch (v percentách) obsadených kryštálmi s rovnakou - v 10-stupňových intervaloch - orientáciou optických osí.

Orientácia kryštálov v ľadovom štíte (Pounder, 1967)

hĺbka, cm% plochy obsadenej kryštálmi s polárnymi uhlami v rozmedzí 0 - 10 stupňov 10 - 20 stupňov 70 - 80 stupňov 80 - 90 stupňov 0 5 1368 12 137 3 26 18 145 26 43

Podobná situácia je pozorovaná v prírodnom morskom ľade, ktorý dosiahol určitý „vek“. Výnimky sa vyskytujú v prípadoch, keď počas rastu ľadovej pokrývky dochádza k pohybom, ktoré spôsobujú stlačenie a prasknutie ľadu. Prevažná časť morského ľadu, ktorý existuje už rok alebo viac, pozostáva z kryštálov, ktorých optické osi sú nasmerované horizontálne a chaoticky orientované v azimute. Dĺžka (vertikálna výška) takýchto kryštálov dosahuje 1 ma viac, s priemerom od 1 do 5 cm.Dôvody prevahy kryštálov s horizontálnymi optickými osami v ľade pomáhajú pochopiť Obr. 4. Keďže kryštál ľadu má jednu hlavnú os symetrie, môže rásť primárne v dvoch smeroch. Molekuly ľadu sa pripájajú ku kryštálovej mriežke buď v rovinách (kryštálu) kolmých na os ca nazývané bazálne roviny , alebo v smere osi c, čo zase vedie k zväčšeniu plochy bazálnych rovín. Na základe zákonov termodynamiky môžeme dospieť k záveru, že prvý typ rastu kryštálov by mal byť intenzívnejší ako druhý, čo potvrdzujú aj experimenty.

Ryža. 5 Prevaha rastu kryštálov so sklonenými optickými osami, čo spôsobuje postupné vymiznutie kryštálu s kolmou s-os. (Pounder, 1967)

Rozhranie ľad-voda

Štúdium spodného povrchu rastúceho morského ľadu pomáha pochopiť, ako voda zamŕza. Nižšie 1-2 cm Vrstva ľadu pozostáva z dosiek čistého (čerstvého) ľadu s vrstvami soľanky medzi nimi. Dosky, ktoré tvoria časť samostatného kryštálu, sú navzájom rovnobežné a zvyčajne sú umiestnené vertikálne. Ide o takzvanú kostrovú (alebo rámovú) vrstvu. Mechanická pevnosť tejto vrstvy je zvyčajne extrémne nízka. Ďalším zmrazovaním platne trochu hrubnú, vznikajú medzi nimi ľadové mosty a postupne vzniká pevný ľad, v ktorom je soľanka obsiahnutá vo forme kvapiek alebo buniek medzi platňami. Pokles teploty ľadu vedie k zmenšeniu veľkosti buniek naplnených soľankou, ktoré majú podobu dlhých zvislých valcov takmer mikroskopických rozmerov v priereze. Takéto bunky možno nájsť na obr. 4 vo forme radov čiernych bodiek umiestnených pozdĺž čiar medzi doskami. Určitý počet buniek soľanky je tiež prítomný na hraniciach medzi kryštálmi, ale väčšina soľanky je obsiahnutá vo vnútri jednotlivých zŕn. Na obr. V tabuľke 5 sú uvedené výsledky štatistickej štúdie hrúbky dosiek vo vzorke ročného morského ľadu. Je vidieť, že platne majú rovnomernú hrúbku, v priemere v rozmedzí 0,5-0,6 mm.Priemer hniezd obsahujúcich soľanku je zvyčajne asi 0,05 mm.

Ryža. 6 Štatistické rozdelenie hrúbky čepele v morskom ľade prvého roku. (Pounder, 1967)

Ryža. 7 Migrácia soľanky pozdĺž teplotného gradientu (Pounder, 1967)

Druhy morského ľadu

Morský ľad je rozdelený do troch typov na základe jeho polohy a mobility:

plávajúci (driftujúci) ľad;

balenie viacročného ľadu (balenie)

Rýchly ľad je druh pevného ľadu v moriach a oceánoch a ich zálivoch pozdĺž pobrežia.

Ryža. 8 (Rýchly ľad pokrytý snehom a unášaný ľad v Baltskom mori)

Dynamicky sa morský ľad delí na mobilný (driftujúci) a stacionárny. Pevný ľad zahŕňa rýchly ľad a stamukha.

Rýchly ľad je vrstva ľadu pripevnená k brehu alebo plytčine, ktorá sa rozprestiera od pobrežia niekoľko metrov až po stovky kilometrov, keď voda zamrzne. Rýchly ľad zažíva pri zmene hladiny iba vertikálne vibrácie. Môže sa vytvoriť na svojom mieste, keď zamrzne morská vlna, ako aj v dôsledku zamrznutia. Tento druh sa môže rozpadnúť a stať sa tak unášaným ľadom. V oblastiach s vysokou zemepisnou šírkou môže rýchly ľad existovať niekoľko rokov a dosiahnuť hrúbku 10-20 m.Na boj s rýchlym ľadom sa na námorných trasách používajú ľadoborce.

Plávajúci ľad nie je spojený s brehom a unáša sa pod vplyvom vetra a prúdu. Patria sem počiatočné štádiá ľadu (tuk, snehová kaša, kaša, palacinkový ľad), jeho neskoršie formy (nilas, mladé ryby, ročné, dvojročné a viacročné ľady), ľad vo forme polí, ich úlomky alebo jednotlivé ľadové kryhy, ako aj ľadovce, ich úlomky a ľadové ostrovy.

V závislosti od veľkosti ľadových kryh sa plávajúci ľad delí na tieto formy:

§ ľadové polia sú rozlohou najväčšie útvary driftujúceho ľadu, ktoré sa podľa veľkosti delia na obrie (priemer nad 10 km), rozsiahle (2-10 km), veľké (0,5-2 km) a úlomky polí - ľad kryhy s rozmermi 100 - 500 m;

§ hrubý ľad - ľadové kryhy s rozmermi 20-100 m;

§ malý rozbitý ľad - ľadové kryhy s rozmermi 2-20 m;

§ strúhaný ľad - ľadové kryhy s rozmermi 0,5-2 m;

§ mráz - kusy ľadu rôzneho veku zamrznuté v ľadovom poli;

§ hummocks - jednotlivé hromady úlomkov ľadových kryh (kopcov) na ľadovej pokrývke, ktoré vznikli v dôsledku silnej kolízie alebo stlačenia ľadu;

§ nesyak - veľká homoľa alebo skupina homolí zmrznutých spolu, predstavujúca samostatnú ľadovú kryhu s relatívne malými horizontálnymi a veľkými vertikálnymi rozmermi; ponor do 20-25 m a nadmorská výška do 5 m.

Balený ľad je dlhodobý polárny morský ľad, ktorý prežil viac ako 2 ročné cykly rastu a topenia. Typicky sa pozoruje ako rozsiahle ľadové polia v arktickej panve, ako aj rýchly ľad pozdĺž severných brehov Grónska, v severných úžinách Kanadského arktického súostrovia a v Antarktíde. Hromady na ľadových poliach v parkoch sa zvyčajne vyhladzujú opakovaným roztápaním, čím sa ich povrch stáva prevažne kopcovitým. V Arktíde pokrýva parkový ľad plochu 60 až 90 % ľadovej pokrývky. Hrubý ľad v parku je pre lode nepriechodný.

Pod ľadom sa rozumejú voľne plávajúce ľadové masy, ktoré skĺzli do vody a oddelili sa od ľadovcov na súši, ako aj unášané ľadové kryhy, ktoré sú následne zachytené pobrežným ľadom. Morský ľad má nasledujúcu vlastnosť: aj keď sa vytvorí, je menej slaný ako morská voda. Ako jeho „život“ pokračuje, stále viac sa približuje k čerstvému stavu a nakoniec sa stáva vhodným na konzumáciu.

Ryža. 9 Balenie ľadu

Záver

ľadová pokrývka oceánu

Štúdia a analýza údajov nám umožnila vyvodiť tieto závery:

.Medzi ľadové javy patria aj ľadové útvary, ktoré sú formami existencie ľadu vo vodných útvaroch.

.Fázy ľadového režimu zodpovedajú charakteristickým obdobiam ľadového režimu - jesenné ľadové javy, zamŕzanie, jarné ľadové javy.

.Morský ľad je komplexná formácia, heterogénna vo svojich termofyzikálnych vlastnostiach, vytvorená pod vplyvom celého komplexu vonkajších faktorov.

.Najdôležitejšie vlastnosti morského ľadu sú pórovitosť a slanosť, ktoré určujú jeho hustotu (od 0,85 do 0,94 g/cm³).

.Štruktúru morského ľadu tvorí veľké množstvo kotúčov alebo platní čistého ľadu tzv Suga.Hrúbka týchto ľadových krýh je veľmi malá, priemerná veľkosť je približne 2,5 cm * 0,5 mm,a tvar môže byť mimoriadne rôznorodý – od štvorcov (alebo takmer štvorcov) až po šesťuholníkové útvary.

.Ľad v oceánoch a moriach sa zvyčajne klasifikuje podľa počtu
charakteristiky, z ktorých hlavné sú genetické, dynamické, vekové a morfologické.

Bibliografia

1.Barton V., Cabrera N., Frank F. Rast kryštálov a rovnovážna štruktúra ich povrchov // In: Elementárne procesy rastu kryštálov. Za. z angličtiny M.: Zahraničné vydavateľstvo. lit., 1959. S. 11 - 168.

2. Burke A.K. Morský ľad. L.: Glavsevmorputi, 1940. 94 s.

Doronin Yu.P., Kheisin D.E., Morský ľad. L.: Gidrometeoizdat, 1975. 318 s.

Žukov L.A. Všeobecná oceánológia. L.: Gidrometeoizdat, 1976. 376 s.

Zubov N.N. Morská voda a ľad. L., Gidrometeoizdat, 1938. 451 s.

Nazarov V.S. K štúdiu vlastností morského ľadu // Proceedings of the AARI 1938, vol. 110, s. 101-108.

Pounder E.F. Fyzika ľadu. M.: "MIER". Za. z angličtiny Shinkar G.G., 1967, s. 30 - 39.

Saveliev B.A. Štruktúra, zloženie a vlastnosti ľadovej pokrývky v morských a sladkých vodách. Ed. Moskovská štátna univerzita, 1963. 541 s.

Kheisin D.E. Dynamika ľadovej pokrývky. L., Gidrometeoizdat, 1967. 215 s.

Doučovanie

Potrebujete pomôcť so štúdiom témy?

Naši špecialisti vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odošlite žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.

Morský ľad je ľad vytvorený v mori (oceáne), keď voda zamrzne. Keďže morská voda je slaná, zamrznutie vody so slanosťou rovnajúcou sa priemernej slanosti svetového oceánu nastáva pri teplote asi -1,8 °C.

Hodnotenie množstva (hustoty) morského ľadu sa uvádza v bodoch - od 0 (čistá voda) po 10 (pevný ľad).

Vlastnosti

Najdôležitejšie vlastnosti morského ľadu sú pórovitosť a slanosť, ktoré určujú jeho hustotu (od 0,85 do 0,94 g/cm³). Ľadové kryhy v dôsledku nízkej hustoty ľadu stúpajú nad vodnú hladinu o 1/7 - 1/10 svojej hrúbky. Morský ľad sa začína topiť pri teplotách nad -2,3 °C. V porovnaní so sladkou vodou sa ťažšie rozbíja na kúsky a je elastickejšia. Slanosť

Hustota

Morský ľad je komplexné fyzické telo pozostávajúce z čerstvých ľadových kryštálikov, soľanky, vzduchových bublín a rôznych nečistôt. Pomer zložiek závisí od podmienok tvorby ľadu a následných ľadových procesov a ovplyvňuje priemernú hustotu ľadu.
Prítomnosť vzduchových bublín (pórovitosť) teda výrazne znižuje hustotu ľadu. Slanosť ľadu má menší vplyv na hustotu ako pórovitosť. Pri slanosti ľadu 2 ppm a nulovej pórovitosti je hustota ľadu 922 kilogramov na meter kubický a pri pórovitosti 6 percent klesá na 867.
Zároveň pri nulovej pórovitosti vedie zvýšenie salinity z 2 na 6 ppm k zvýšeniu hustoty ľadu len z 922 na 928 kilogramov na meter kubický.

Termofyzikálne vlastnosti

Tepelná kapacita morského ľadu sa približuje kapacite čerstvého ľadu, pretože teplota ľadu klesá, keď soľanka zamŕza. So zvyšujúcou sa slanosťou, a teda so zvyšujúcou sa hmotou soľanky, tepelná kapacita morského ľadu stále viac závisí od tepla fázových premien, to znamená zmien teploty.
Efektívna tepelná kapacita ľadu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa slanosťou a teplotou.

Teplo topenia (a kryštalizácie) morského ľadu sa pohybuje od 150 do 397 kJ/kg v závislosti od teploty a slanosti (so stúpajúcou teplotou alebo slanosťou teplo topenia klesá).

Optické vlastnosti

Čistý ľad je priehľadný pre svetelné lúče. Inklúzie (vzduchové bubliny, soľný roztok, prach) rozptyľujú lúče a výrazne znižujú priehľadnosť ľadu.

Farba morského ľadu vo veľkých masívoch sa mení od bielej po hnedú.

Biely ľad sa tvorí zo snehu a má veľa vzduchových bublín alebo buniek soľanky.

Mladý morský ľad, ktorý má zrnitú štruktúru a obsahuje značné množstvo vzduchu a soľanky, má často zelenú farbu.

Hnedý alebo žltkastý ľad je riečneho alebo pobrežného pôvodu a obsahuje prímesi ílu alebo humínových kyselín.

Ak ľad obsahuje veľké množstvo minerálnych alebo organických nečistôt (planktón, eolické suspenzie, baktérie), jeho farba sa môže zmeniť na červenú, ružovú, žltú, až čiernu.

Vďaka vlastnosti ľadu zadržiavať dlhovlnné žiarenie je schopný vytvárať skleníkový efekt, ktorý vedie k ohrevu vody pod ním.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti ľadu znamenajú jeho schopnosť odolávať deformáciám.

Typické typy deformácií ľadu: ťah, stlačenie, šmyk, ohyb. Existujú tri štádiá deformácie ľadu: elastické, elasticko-plastické a štádium deštrukcie.
Zohľadnenie mechanických vlastností ľadu je dôležité pri určovaní optimálneho kurzu ľadoborcov, ako aj pri ukladaní nákladu na ľadové kryhy, polárne stanice a pri výpočte pevnosti trupu lode.

Podmienky vzdelávania

Keď sa tvorí morský ľad, medzi úplne čerstvými ľadovými kryštálmi sa objavujú malé kvapky slanej vody, ktoré postupne stekajú nadol. Bod mrazu a teplota najväčšej hustoty morskej vody závisí od jej slanosti.
Morská voda, ktorej slanosť je pod 24,695 ppm (tzv. brakická voda), po ochladení najskôr dosiahne najvyššiu hustotu ako sladká voda a ďalším chladením a bez miešania rýchlo dosiahne bod mrazu.
Ak je slanosť vody nad 24,695 ppm (slaná voda), ochladzuje sa na bod mrazu za stáleho zvyšovania hustoty za stáleho miešania (výmena medzi hornou studenou a spodnou teplejšou vrstvou vody), čo nevytvára podmienky pre rýchle ochladenie a zmrazenie vody, to znamená, keď Za rovnakých poveternostných podmienok slaná oceánska voda zamrzne neskôr ako brakická voda.

Klasifikácia

Morský ľad je rozdelený do troch typov na základe jeho polohy a mobility:

plávajúci (driftujúci) ľad,

viacročné balenie ľadu (balenie).

Podľa štádií vývoja ľadu sa rozlišuje niekoľko takzvaných počiatočných typov ľadu (v poradí podľa času vzniku):

ľadové ihly,

ľadová masť,

vnútrovodné (vrátane dna alebo kotvy), vytvorené v určitej hĺbke a predmety nachádzajúce sa vo vode v podmienkach turbulentného miešania vody.

Druhy ľadu ďalej v čase vzniku sú ľad nilas:

nilas, vytvorený na pokojnej morskej hladine z tuku a snehu (tmavé nilas do hrúbky 5 cm, svetlé nilas do hrúbky 10 cm) - tenká elastická kôra ľadu, ktorá sa ľahko ohýba na vode alebo napučiava a pri stlačení vytvára zubaté vrstvy;

banky vytvorené v odsolenej vode v pokojnom mori (hlavne v zátokách, v blízkosti ústia riek) - krehká lesklá kôra ľadu, ktorá sa ľahko rozbije pod vplyvom vĺn a vetra;

Ďalším vývojovým štádiom tvorby ľadu je mladý ľad, ktorý sa delí na sivý (10 - 15 cm hrubý) a sivobiely (15 - 30 cm hrubý) ľad.

Morský ľad, ktorý sa vyvíja z mladého ľadu a nie je starší ako jednu zimu, sa nazýva ľad prvého roku.

Tento ľad prvého roku môže byť:

tenký prvoročný ľad - biely ľad s hrúbkou 30 - 70 cm,

priemerná hrúbka - 70 - 120 cm,

hrubý prvoročný ľad - viac ako 120 cm hrubý.

Ak sa morský ľad topí aspoň jeden rok, klasifikuje sa ako starý ľad.

Starý ľad sa delí na:

zvyškový ľad z prvého roku – ľad, ktorý sa v lete neroztopil a je opäť v štádiu mrazu,

dvojročný - trval viac ako jeden rok (hrúbka dosahuje 2 m),

viacročný - starý ľad s hrúbkou 3 m alebo viac, ktorý prežil topenie najmenej dva roky. Povrch takéhoto ľadu je pokrytý početnými nepravidelnosťami a kopcami, ktoré vznikajú v dôsledku opakovaného topenia. Spodný povrch viacročného ľadu je tiež veľmi nerovný a má rôzny tvar.

Hrúbka viacročného ľadu v Severnom ľadovom oceáne dosahuje v niektorých oblastiach 4 m.

Antarktické vody obsahujú najmä prvoročný ľad s hrúbkou do 1,5 m, ktorý v lete mizne.

Na základe svojej štruktúry sa morský ľad bežne delí na ihličkovitý, hubovitý a zrnitý, hoci sa zvyčajne nachádza v zmiešanej štruktúre.

Oblasti distribúcie

Na základe trvania zachovania ľadovej pokrývky a jej genézy sú vody Svetového oceánu zvyčajne rozdelené do šiestich zón:

Vodné oblasti, kde je ľadová pokrývka prítomná po celý rok (stred Arktídy, severné oblasti morí Severného ľadového oceánu, Antarktické moria Amundsen, Bellingshausen, Weddell.

Vodné oblasti, kde sa každoročne mení ľad (Barents, Kara Seas).

Vodné plochy so sezónnou ľadovou pokrývkou, ktorá sa tvorí v zime a úplne mizne v lete (Azov, Aral, Baltské more, Biele, Kaspické more, Okhotsk, Japonské more).

Vodné plochy, kde sa ľad tvorí len vo veľmi chladných zimách (Marmara, Severné, Čierne more).

Vodné plochy, kde je ľad prinesený prúdmi spoza ich hraníc (Grónske more, oblasť ostrova Newfoundland, významná časť južného oceánu, vrátane oblasti, kde sú rozmiestnené ľadovce.

Zvyšné vodné plochy, ktoré tvoria väčšinu svetového oceánu, nemajú na povrchu ľad.

Najdôležitejšími vlastnosťami morského ľadu sú pórovitosť a slanosť, ktoré určujú jeho hustotu (od 0,85 do 0,94 g/cm3). V dôsledku nízkej hustoty ľadu vystupujú ľadové kryhy nad hladinu vody o 1/7 - 1/10 svojej hrúbky. Topenie morského ľadu sa začína pri teplotách nad ?2,3 °C. V porovnaní so sladkou vodou sa ťažšie rozbíja na kúsky a je elastickejšia.

Morský ľad je komplexné fyzické telo pozostávajúce z čerstvých ľadových kryštálikov, soľanky, vzduchových bublín a rôznych nečistôt. Pomer zložiek závisí od podmienok tvorby ľadu a následných ľadových procesov a ovplyvňuje priemernú hustotu ľadu. Prítomnosť vzduchových bublín (pórovitosť) teda výrazne znižuje hustotu ľadu. Slanosť ľadu má menší vplyv na hustotu ako pórovitosť. Pri slanosti ľadu 2 ‰ a nulovej pórovitosti je hustota ľadu 922 kg/m³ a pri pórovitosti 6 % klesá na 867. Zároveň pri nulovej pórovitosti sa zvyšuje salinita z 2 na 6 ‰. vedie k zvýšeniu hustoty ľadu len z 922 na 928 kg/mi.

Na základe stupňa mobility sa morský ľad delí na stacionárny a driftujúci. Hlavnou formou pevného ľadu je rýchly ľad, ktorý môže vzniknúť prirodzeným zamrznutím vody alebo následkom unášania ľadu akejkoľvek vekovej kategórie primrznutím k brehu. Pevný ľad zahŕňa aj stamukhy - homoľovité útvary sediace na zemi v plytkej vode alebo blízko brehu. Všetky ostatné druhy morského ľadu sú klasifikované ako driftujúci ľad, ktorý sa pohybuje pod vplyvom vetra a prúdov. V dôsledku heterogenity veterných a prúdových polí, rozdielov v hrúbke a štruktúre ľadových polí a komplexnej interakcie s brehmi dochádza k nerovnomernému unášaniu ľadových polí, ľadových kryh a kusov ľadu. To vedie k ich kolíziám, deformáciám a zlomeninám.

Unášaný ľad sa na základe koncentrácie delí na jednotlivé ľadové kryhy, riedky ľad, kompaktný ľad, veľmi kompaktný ľad a súvislý ľad. Pohyb zhutneného ľadu je sprevádzaný deformáciami, vrátane pohybov a posunov ľadových polí a ľadových krýh voči sebe navzájom, rotácie ľadových krýh a vytvárania hrbolčekov, trhlín a trhlín. V dôsledku pohybov a deformácií sa ľad na morskej hladine prerozdeľuje, mení sa jeho koncentrácia, mení sa štruktúra a morfológia ľadovej pokrývky.

Po spevnení ľadu na 9-10 bodov, ak sily, ktoré to spôsobili, pokračujú v pôsobení, začne kompresia, pri ktorej dochádza k vrstveniu a hrčeniu ľadu. Proces hummockovania pozostáva z rozbitia ľadovej pokrývky, po ktorom nasleduje naklonenie úlomkov do zvislej polohy, rozdrvenie okrajov ľadových krýh, zatlačenie ľadových krýh cez seba a nahromadenie ľadových hrebeňov a hrebeňov. Pri relatívnom pohybe ľadových polí sa vytvárajú dlhé rovné hrebene hrbolčekov jemne drveného ľadu. Hrebene hrbolčekov typu strike-slip sú charakteristické pre oblasti, kde sú pozorované výrazné rozdiely v rýchlostiach unášania. Na hranici rýchleho ľadu s pohyblivým ľadom sa v závislosti od smeru driftu môžu objaviť trhliny alebo medzery, prípadne sa môžu vytvárať šmykové hrebene hrbolov alebo kompresné hrbole. V plytkých morských hĺbkach a pri intenzívnom vytváraní homolí môžu základy humok dosiahnuť až na zem. Takéto humny orajú brázdy na dne.

V závislosti od príčin, ktoré spôsobujú pohyb ľadu vpred, sa rozlišuje niekoľko typov driftu.Unášanie vetra sa vyskytuje pod vplyvom vetra. Tento drift pokračuje ešte nejaký čas aj potom, čo vietor ustane, keďže driftujúci ľad zapája do svojho pohybu horné vrstvy vody. Rýchlosť unášania morského ľadu sa blíži k rýchlosti vetra 1:50. Smer driftu sa zvyčajne nezhoduje so smerom vetra. V arktických moriach sa pod vplyvom Coriolisových síl smer driftu odchyľuje vpravo od smeru vetra pod uhlom 28 ° av antarktických moriach - v opačnom smere. V mnohých moriach, napríklad v Bielom, Barentsovom, Beringovom, Ochotskom a ďalších, hrá dôležitú úlohu prílivový ľadový drift spôsobený prúdmi pri prílivoch a odlivoch.

Smer driftu je výrazne ovplyvnený blízkosťou pobrežia, prítomnosťou ostrovov a plytčín a topografiou dna. V dôsledku súčasného vplyvu mnohých faktorov je unášanie ľadu často nerovnomerné, jednotlivé masy a nahromadenia ľadu sa môžu unášať rôznymi smermi a rôznou rýchlosťou. Hranice medzi nimi sa nazývajú driftové priečky, ktoré sa vyznačujú prítomnosťou pásov strúhaného ľadu a hummockových pásov.

Podľa štádií vývoja ľadu sa rozlišuje niekoľko takzvaných počiatočných typov ľadu (v poradí podľa času vzniku):

ľadové ihly,

ľadová masť,

vnútrovodné (vrátane dna alebo kotvy), vytvorené v určitej hĺbke a predmety nachádzajúce sa vo vode v podmienkach turbulentného miešania vody. Ďalšími typmi ľadu v čase tvorby sú ľad nilas:

banky vytvorené v odsolenej vode v pokojnom mori (hlavne v zátokách, v blízkosti ústia riek) - krehká lesklá kôra ľadu, ktorá sa ľahko rozbije pod vplyvom vĺn a vetra;

palacinkový ľad vznikajúci počas slabých vĺn z ľadového tuku, snehu alebo kaše, alebo v dôsledku prasknutia v dôsledku vĺn banky, nilas alebo takzvaného mladého ľadu. Sú to ľadové platne okrúhleho tvaru s priemerom 30 cm až 3 ma hrúbkou 10 - 15 cm s vyvýšenými okrajmi v dôsledku odierania a nárazov ľadových krýh. Ďalším vývojovým štádiom tvorby ľadu je mladý ľad, ktorý sa delí na sivý (10 - 15 cm hrubý) a sivobiely (15 - 30 cm hrubý) ľad. Morský ľad, ktorý sa vyvíja z mladého ľadu a nie je starší ako jednu zimu, sa nazýva ľad prvého roku. Tento ľad prvého roku môže byť:

tenký prvoročný ľad - biely ľad s hrúbkou 30 - 70 cm,

priemerná hrúbka - 70 - 120 cm,

hrubý ľad prvého roku – hrúbka viac ako 120 cm Ak sa morský ľad roztopil aspoň jeden rok, klasifikuje sa ako starý ľad. Starý ľad sa delí na:

zvyškový ľad z prvého roku – ľad, ktorý sa v lete neroztopil a je opäť v štádiu mrazu,

dvojročné - trvajúce viac ako jeden rok (hrúbka dosahuje 2 m),

Distribúcia morského ľadu.

Plocha morského ľadu sa sezónne mení od 9 do 18 miliónov km² na severnej pologuli a od 5 do 20 miliónov km² na južnej pologuli. Maximálny rozvoj ľadovej pokrývky na severnej pologuli sa pozoruje vo februári až marci av Antarktíde - v septembri až októbri. Vo všeobecnosti morský ľad na zemeguli, berúc do úvahy sezónne výkyvy, pokrýva 26,3 milióna km² s priemernou hrúbkou pokrývky asi 1,5 m Morský ľad sa tvorí vo všetkých moriach Severného ľadového oceánu. V zime sa tvoria aj v Beringovom, Ochotskom, Azovskom, Aralskom a Bielom mori, vo Fínskom, Botnickom a Rižskom zálive Baltského mora, v severných častiach Japonského a Kaspického mora a občas aj na severozápadnom pobreží r. Čierne more.

V Arktíde je šesť stupňov prvoročného a viacročného ľadu, ktoré sa líšia hrúbkou a dobou svojej existencie. Jednoročný ľad sa nazýva tenký s hrúbkou 30-70 cm, stredná hrúbka - od 70 do 120 cm a hrubá - viac ako 120 cm. Dvojročný ľad má hrúbku 180-280 cm, troj- a štvor- ročný ľad - 240-280 cm Hrúbka viacročného ľadu dosahuje 280 -360 cm V období maximálneho rozvoja ľadovej pokrývky v Severnom ľadovom oceáne pokrýva viacročný ľad 28 % z celkovej plochy, dvojročný ľad - 25%, prvý ročník a mladý ľad - 47%.

Na južnej pologuli sa ľadová pokrývka vyvíja od apríla do septembra sústredne okolo Antarktídy. Viacročný ľad sa tam prakticky nevyskytuje a dvojročný ľad pokrýva menej ako 25 % plochy maximálneho vývinu ľadu.

Ľadovcový rekord

Sneh padajúci na ľadovec leží vo vrstve na jeho povrchu a zimné nánosy sa svojou štruktúrou veľmi líšia od letných. Každý rok nová vrstva snehu pochová minuloročnú vrstvu a tak ďalej desiatky a stovky tisíc rokov. Ľadovec rastie, starodávne vrstvy sa prehlbujú a prehlbujú a celá ľadová masa je rozdelená na ročné vrstvy, podobne ako letokruhy stromov. Takto sa píše glaciálny záznam, no aby ste ho mohli čítať, musíte sa aspoň naučiť určovať vek jednotlivých ľadovcových vrstiev.

V hornej časti ľadovca, ktorý sa vytvoril „veľmi nedávno“ - za posledných niekoľko tisíc rokov - sa vek vrstvy určuje bez väčších ťažkostí. Za týmto účelom jednoducho spočítajte ročné vrstvy pozostávajúce zo zimných a letných usadenín. S rastúcou hĺbkou je to čoraz ťažšie, pretože ľad tečie pomaly. Preto sa pri určovaní veku starých vrstiev používajú špeciálne výpočty, ktoré tento pohyb zohľadňujú.

Ľadovce zaznamenávajú oveľa podrobnejšie informácie o minulých obdobiach ako letokruhy stromov. Môžu povedať vedcom o tom, aká klíma, teplota vzduchu, atmosféra bola na našej planéte nie pred 10 - 20, ale pred 200 - 300 tisíc rokmi. Dokonca aj informácie o vetroch, ktoré fúkali v tých vzdialených dobách, zostávajú v pamäti ľadovcov. Ako sú všetky tieto bohaté informácie uložené v ľade? Je známe, že voda pozostáva z dvoch chemických prvkov – vodíka a kyslíka. Ale kyslík a vodík sú odlišné – „ľahké“ a „ťažké.“ Bežná voda sa tvorí z takzvaných ľahkých izotopov a ťažká voda sa tvorí z ťažkých izotopov. Medzi mnohými molekulami obyčajnej vody nájdete vždy niekoľko molekúl ťažkej vody - v prírode sú spravidla neoddeliteľné. Faktom ale je, že obsah ťažkej vody v ľade závisí od teploty, pri ktorej vznikol. Čím vyššia je teplota, tým viac molekúl ťažkej vody je v ľade. Preto meraním množstva ťažkej vody v ľade celkom presne zistíte, aká bola teplota v čase jeho vzniku. Spolu s vodou sa v hrúbke ľadovca ukladá aj atmosférický prach, ktorý sa usadil na povrchu ľadu pred mnohými tisíckami rokov. Jeho analýzou môžete zistiť, čím bol vzduch v tých časoch znečistený, odkiaľ ho vetry priniesli, či vtedy neboli nejaké veľké sopečné erupcie a mnoho ďalšieho.

Ešte zaujímavejšie záznamy z ľadovcového rekordu sa týkajú zloženia starovekej atmosféry. Problém znečistenia ovzdušia je jedným z naliehavých problémov moderného ľudstva. A ako veľmi sa atmosféra zhoršila, zistíte len porovnaním jej moderného zloženia s tým, aké mala dávno pred príchodom človeka a priemyslu. Kde nájdete staroveký vzduch?

V ľadovcoch. Po dopade na povrch sa sneh najskôr zmení na firn - voľný zrnitý ľad s množstvom vzduchu.

Keď sa firn zhutní a zamrzne, vytvorí ľad a vzduchové bubliny, ktoré obsahuje, sú pevne uzavreté v ľadovcovej hmote. Po izolovaní týchto malých bubliniek starého vzduchu vedci vykonajú ich chemickú analýzu a zistia, koľko oxidu uhličitého, kyslíka, metánu a mnohých ďalších atmosférických plynov v nich bolo.

Najdôležitejšou a najzaujímavejšou vecou je, že všetky informácie zaznamenané v ľadovcovom zázname možno čítať krok za krokom, rok po roku, pričom každú ročnú vrstvu ľadu analyzujeme samostatne a v poradí. Pohybom zhora nadol môžete sledovať, ako sa postupne menila teplota, znečistenie a zloženie zemskej atmosféry a ako kolísali klimatické podmienky na Zemi v priebehu státisícov rokov. Na to je potrebné prevŕtať tisícmetrovú hrúbku ľadovcov, získať vzorky ľadu z rôznych hĺbok a následne ich podrobiť rozboru vo vedeckých laboratóriách.

Prvá diera v ľade bola urobená v Alpách v roku 1841 a o polstoročie neskôr už niekoľko alpských dier siahalo do ľadovcového koryta. V súčasnosti sa vŕtanie ľadovcov stalo bežnou činnosťou výskumníkov. Hĺbka niektorých vrtov v Grónsku a Antarktíde presiahla 2 km.

Vŕtanie ľadu je veľmi ťažké kvôli jeho plasticite: akonáhle vyberiete vrták, steny otvoru sa rýchlo uzavrú. Preto musí byť studňa naplnená nemrznúcou kvapalinou, ktorá má rovnakú hustotu ako ľad. Zvyčajne sa na vŕtanie používa buď elektromechanický alebo elektrotermický spôsob, kedy sa ľad roztápa nahriatym vrtákom.

Stĺpec ľadu odstránený z ľadovca počas vŕtania sa nazýva „jadro“. Opatrne sa odváža do špeciálnych chladiacich laboratórií, kde sa podrobne študuje pomocou najmodernejších metód analýzy.

Najzaujímavejšie výsledky zatiaľ priniesol vrt na polárnej stanici Vostok v Antarktíde, ktorý sa začal v 70. rokoch 20. storočia. Stanica Vostok sa nachádza v centrálnej časti východnej Antarktídy v nadmorskej výške 3490 m. Priemerná ročná teplota je tu -56,6 C, snehu sa nahromadí o niečo viac ako 2 cm za rok. Hrúbka ľadovca vo výške 3500 m obsahuje ľad uložené počas stoviek tisíc rokov.

Podobné články

Diskutuje sa:

21 uzlov v kilometroch za hodinu: Rýchlosť je vektorová fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje rýchlosť...
Jednotná zbierka digitálnych vzdelávacích zdrojov Ealebo jednotná zbierka vzdelávacích zdrojov: Obrázok 1.7. Webová stránka „Jednotná zbierka digitálnych zdrojov“ Jednotná zbierka digitálnych...
Čím teda vystrelila hliadková loď Ladny?: Lode Project 1135 predstavujú druhú generáciu hliadkových lodí...
Legendy a úvahy o osude „sv. Anny“: Začiatkom dvadsiateho storočia bolo čoraz viac cítiť, že Rusko zaostáva...