Розділ 4. Лід в океанах та морях.

Тема 4.1. Замерзання морської води.

Для утворення льоду необхідна наявність трьох умов:

1. Переохолодження води, зниження температури води повинно бути нижче температури скресання.

2. Подальші затрати тепла водою.

3. Наявність в воді ядер кристалізації.

Ядрами кристалізації можуть бути мілкі зважені частинки як органічного так і неорганічного походження. Без ядер кристалізації скресання не відбудеться. Так, в лабораторних умовах охолоджувалась вода без ядер кристалізації до –40^о і скресання не відбулося. Прісна вода скресає при t = 0^о С і має найбільшу густину при t = 4^оC. Температура скресання і температура найбільшої густини морської води залежить від солоності. Тому морські солонуваті води при їх охолодженні спочатку досягають стану найбільшої густини, а потім при подальшому охолоджуванні швидко досягають температури скресання.

Солоні води охолоджуються до температури скресання, що супроводжується постійним перемішуванням і затримує швидке охолоджування та скресання води. Таким чином, при рівних погодних умовах морські солоні води скресають пізніше солонуватих. Процес скресання відбувається наступним чином: навколо ядер кристалізації виникають крихти льоду, які мають форму дрібних дисків. Ці диски зрощуються в повздовжні кристали, і називаються льодовими голками. Льодові голки накопичуються на поверхні води, скресають і утворюють льодове сало.

Льодове сало – це скупчення на поверхні води льодових голок, які мають вигляд масляних плям на воді . При попаданні на переохолоджену вільну від льоду поверхню моря значної маси снігу, утворюється маса зі снігової каші, яка називається сніжурою.

При сильних хвилях льодове сало, сніжура збираються в пористі грудки льоду, насичені водою, діаметром в кілька сантиметрів, які називаються шугою. При сильному турбулентному перемішуванні на деяких глибинах на предметах під водою утворюється внутрішньоводний лід.

Таким чином, до початкових видів льоду відносяться – льодові голки, льодове сало, сніжура та шуга.

При спокійній поверхні моря із сала та сніжури утворюється нілас – тонка еластична льодова корка, яка вільно згинається на хвилі. Нілас має матову поверхню і ділиться на темний нілас (товщиною до 5 см) та світлий нілас (товщиною до 10 м). В розбавлених прісноводних водах при спокійному морі утворюються склянки. Склянки – крихкий та блискучий лід, який легко руйнується під впливом вітру та хвиль. На Азовському та Каспійському морях склянку називають “різуном”, так як вона ріже дерев’яні борти суден.

При слабких хвилях із льодового сала сніжури або шуги утворюється млинцевий лід. Це пластини льоду переважно округлої форми від 30 см до 3 м в діаметрі, товщиною 10-15 см, з припіднятими краями із-за обтирання та ударів крижин одна об одну. При подальшому росту льоду виникає порівняно рівний лід, який має сірий колір і називається молодим льодом.

Морський лід, який розвивається із молодого льоду і існує не більше однієї зими, називається залишковим однорічним льодом. Морський лід, який підлягав таненню не менше одного року, відносяться до старих льодів. Старий лід підрозділяється на однорічний, двохрічний і багаторічний.

Залишковий однорічний лід – це лід, який не розтав за літо і знаходиться в новому циклі скресання. Після 1 січня в північній півкулі і 1 липня в південній цей лід називають двохрічним. Товщина його від 60 до 180 см.

Дворічний лід – це лід, який проіснував більше одного року, товщина досягає 200 см.

Багаторічний лід – старий лід, товщина його біля 3 м та більше. Поверхня його нерівна, має форму горбів.