Kada se površina mora ohladi do temperature ledišta u gornjem sloju vode (debljine nekoliko centimetara), pojavljuje se veliki broj diskova ili ploča čistog leda, koji se naziva mulj. . Debljina ovih ledenih ploha je vrlo mala, prosječna veličina je oko 2,5 cm * 0,5 mm, a oblik može biti iznimno raznolik - od kvadrata (ili gotovo kvadrata) do heksagonalnih formacija. Optička os takve ploče uvijek je okomita na ravninu njezine površine. Ti elementarni kristali leda plutaju na površini vode, tvoreći takozvanu ledenu mast, koja površini mora daje pomalo uljasti izgled. U mirnoj vodi ploče plutaju u vodoravnom položaju i njihova s- osi su usmjerene okomito. Vjetar i valovi uzrokuju da se ploče sudare, preokrenu i zauzmu različite položaje; postupno smrzavajući, tvore trajni ledeni pokrivač, u kojem su pojedinačni kristali nasumično orijentirani. U prvoj fazi formiranja, mladi led je iznenađujuće fleksibilan; pod djelovanjem valova koji dolaze s otvorenog mora ili uzrokovanih brodom u pokretu, savija se bez loma, a amplituda oscilacija ledene površine može doseći nekoliko centimetara.

U budućnosti, ako temperatura ne poraste, pojedine ploče igraju ulogu embrionalnih kristala. Mehanizam ovog procesa još uvijek nije u potpunosti shvaćen. Kao što se može vidjeti iz sl. 4, led se sastoji od zasebnih kristala, od kojih svaki ima čisto individualna svojstva, na primjer, stupanj prijenosa polarizirane svjetlosti (isti za cijeli dati kristal, "ali različit od ostalih). U nekim slučajevima, strukturna jedinica leda naziva se zrno, a ne pojedinačni kristal, jer je jasno da ima složenu podstrukturu i da se sastoji od mnogih paralelnih ploča. Odnos ove potkonstrukcije s gore navedenim primarnim muljem sasvim je očit. Nema sumnje da dio zrna nastaje iz zamrznutih ploča mulja, koje se zatim pohranjuju kao zasebni slojevi kristala. No, čini se da postoji i neki drugi proces, budući da u nekim slučajevima kristali počinju rasti na donjoj površini dovoljno debele ledene ploče, a imaju i lamelarnu strukturu. Bez obzira na mehanizam nastanka kristala, svi oni - i u morskom ledu i u slatkoj vodi - sastoje se od velikog broja ploča, točno paralelnih jedna s drugom. Optička os kristala je okomita na ove ploče.

Zanimljivi rezultati dobiveni su proučavanjem raspodjele kristala prema orijentaciji njihovih optičkih osi ovisno o dubini njihovog pojavljivanja u ledenoj masi. Orijentaciju možemo okarakterizirati s dva kuta - polarnim, što je kut između c-os i vertikalno i azimutalno, t.j. kut mjeren iz nekog proizvoljnog smjera, kao što je linija sjever-jug. Vrijednosti azimutnih kutova obično se ne pridržavaju nikakvog zakona; rijetke iznimke od ovog pravila mogu biti uzrokovane neobičnim plimnim događajima. Polarni kutovi pokazuju određeni uzorak. Kao što je već spomenuto, orijentacija kristala u blizini površine leda je prilično varijabilna, budući da ovisi o učinku vjetra tijekom stvaranja leda. Ali kako idemo dublje u ledenu masu, polarni kutovi se povećavaju, a na dubini od oko 20 cm optičke osi gotovo svih kristala orijentirane su vodoravno. Laboratorijska studija smrzavanja destilirane vode (Peray i Pounder, 1958), pod uvjetom da je hlađena samo iz jednog smjera, a voda je bila u mirnom stanju, dala je rezultate prikazane u tablici. Horizontalni presjeci su uzeti s površine leda i s dubina 5 i 13 cm. Svaki dio je pregledan na univerzalnom polariskopu. U ovom slučaju određen je omjer površina (u postocima) koje zauzimaju kristali s istom - unutar intervala od 10 stupnjeva - orijentacijom optičkih osi.

Orijentacija kristala u ledenom pokrovu (Pounder, 1967.)

Slična se situacija opaža u prirodnom morskom ledu koji je dosegao određenu "dob". Iznimke se javljaju u onim slučajevima kada se tijekom rasta ledenog pokrivača javljaju pomaci koji uzrokuju kompresiju i lom leda. Dakle, glavna masa morskog leda koja postoji godinu dana ili više sastoji se od kristala čije su optičke osi usmjerene vodoravno i nasumično orijentirane po azimutu. Duljina (vertikalna visina) takvih kristala doseže 1 m i više, s promjerom od 1 do 5 cm. Razlozi za prevlast kristala s horizontalnim optičkim osi u ledu pomažu razumjeti Sl. 4. Budući da ledeni kristal ima jednu glavnu os simetrije, on može rasti pretežno u dva smjera. Molekule leda pričvršćene su na kristalnu rešetku bilo u ravninama (kristala) okomitim na c-os a nazivaju se bazalnim ravnima , ili u smjeru c-osi, što zauzvrat dovodi do povećanja površine bazalnih ravnina. Na temelju zakona termodinamike može se zaključiti da bi prva vrsta rasta kristala trebala biti intenzivnija od druge, što potvrđuju i pokusi.

Riža. 5 Prevladavanje rasta kristala s nagnutim optičkim osi, uzrokujući postupni nestanak kristala iz vertikale s- os. (Pounder, 1967.)

Ice sučelje -voda

Proučavanje podloge rastućeg morskog leda pomaže razumjeti kako se voda smrzava. Niže 1-2 cm ledeni slojevi sastoje se od ploča čistog (svježeg) leda sa slojevima salamure između njih. Ploče koje čine dio jednog kristala paralelne su jedna s drugom i obično su poredane okomito. Ovo je takozvani skeletni (ili okvirni) sloj. Mehanička čvrstoća ovog sloja je obično izuzetno niska. Daljnjim smrzavanjem ploče se nešto zgusnu, između njih se pojavljuju ledeni mostovi, a postupno nastaje čvrsti led u kojem se salamura nalazi u obliku kapi ili stanica između ploča. Smanjenje temperature leda dovodi do smanjenja veličine stanica ispunjenih slanom otopinom, koje u presjeku imaju oblik dugih okomitih cilindara gotovo mikroskopskih dimenzija. Takve stanice se mogu naći na Sl. 4 kao redovi crnih točaka duž linija između ploča. Određeni broj stanica salamure također je prisutan na granicama između kristala, ali najveći dio salamure nalazi se unutar pojedinačnih zrna. Na sl. 5 prikazani su rezultati statističke studije debljine ploča u uzorku godišnjeg morskog leda. Može se vidjeti da ploče imaju ujednačenu debljinu, u prosjeku unutar 0,5-0,6 mm. Promjer gnijezda koji sadrži salamuru obično je oko 0,05 mm.

Riža. 6

Još uvijek nema dovoljno podataka o duljini takvih gnijezda; znamo samo da fluktuira u mnogo širem rasponu od promjera. Okvirno možemo pretpostaviti da je duljina gnijezda oko 3 cm.

Dakle, vidimo da se morski led u većini slučajeva sastoji od makroskopskih kristala sa složenom unutarnjom strukturom - sadrži ploče čistog leda i veliki broj stanica koje sadrže slanu vodu. Osim toga, led obično sadrži mnogo malih sferičnih mjehurića zraka nastalih od zraka otopljenog u vodi koja se oslobađa tijekom procesa smrzavanja. Dio volumena morskog leda koji zauzima tekućina - salamura, izuzetno je važan parametar koji se naziva sadržaj salamure. v (slika 6). Može se izračunati poznavajući salinitet, temperaturu i gustoću morskog leda. Na temelju poznavanja faznih odnosa otopina soli sadržanih u morskoj vodi pri niskim temperaturama, (Assur, 1958) izračunao je v za one vrijednosti saliniteta i temperature leda koje se nalaze na kugli zemaljskoj. Assurovi rezultati ne uzimaju u obzir prisutnost mjehurića zraka u ledu, ali utjecaj potonjeg na vrijednost v može se eksperimentalno odrediti uspoređivanjem gustoće uzorka morskog leda s gustoćom slatkovodnog leda na istoj temperaturi . (Pounder, 1967.)

Riža. 7 Migracija salamure u smjeru gradijenta temperature (Pounder, 1967.)

3.2. MORSKI LED

Sva naša mora, uz rijetke iznimke, zimi su prekrivena ledom različite debljine. S tim u vezi, na jednom dijelu mora plovidba je u hladnoj polovici godine otežana, u drugom staje i može se obavljati samo uz pomoć ledolomaca. Dakle, smrzavanje mora remeti normalan rad flote i luka. Stoga je za kvalificiraniji rad flote, luka i objekata na moru potrebno određeno poznavanje fizikalnih svojstava morskog leda.

Morska voda, za razliku od slatke vode, nema određenu točku smrzavanja. Temperatura na kojoj se počinju stvarati ledeni kristali (ledene iglice) ovisi o salinitetu morske vode S. Eksperimentalno je utvrđeno da se točka smrzavanja morske vode može odrediti (izračunati) formulom: t 3 \u003d -0,0545S. Kod saliniteta od 24,7% ledište je jednako temperaturi najveće gustoće morske vode (-1,33°C). Ova okolnost (svojstvo morske vode) omogućila je podjelu morske vode u dvije skupine prema stupnju slanosti. Voda sa salinitetom manjim od 24,7% naziva se bočata i kada se ohladi prvo doseže temperaturu najveće gustoće, a zatim se smrzava, t.j. ponaša se kao slatka voda, u kojoj je temperatura najveće gustoće 4 ° C. Voda sa salinitetom većom od 24,7 ° / 00 naziva se morska voda.

Temperatura pri najvećoj gustoći je ispod točke smrzavanja. To dovodi do pojave konvektivnog miješanja, što odgađa smrzavanje morske vode. Smrzavanje se usporava i zbog zaslanjivanja površinskog sloja vode, što se uočava pri pojavi leda, budući da kada se voda smrzava, u ledu ostaje samo dio soli otopljenih u njoj, dok značajan dio ostaje u vodi. , povećavajući njezin salinitet, a time i gustoću površinskog sloja vode, snižavajući time točku smrzavanja. U prosjeku, salinitet morskog leda je četiri puta manji od saliniteta vode.

Kako nastaje led u morskoj vodi sa salinitetom od 35°/00 i točkom smrzavanja od -1,91°C? Nakon što se površinski sloj vode ohladi na gore navedenu temperaturu, njegova gustoća će se povećati i voda će potonuti, dok će se toplija voda iz donjeg sloja podići. Miješanje će se nastaviti sve dok temperatura cjelokupne mase vode u gornjem aktivnom sloju ne padne na -1,91 ° C. Zatim, nakon nekog prehlađenja vode ispod nule, na površini se počinju pojavljivati ​​kristali leda (ledene iglice).

Nastaju ledene iglice ne samo na morskoj površini, već u cijeloj debljini mješovitog sloja. Postupno se ledene iglice smrzavaju, stvarajući ledene mrlje na površini mora, koje izgledom nalikuju smrznutom ledu. salo. Po boji se ne razlikuje puno od vode.

Kad snijeg padne na površinu mora, proces stvaranja leda se ubrzava, budući da se površinski sloj desalinizira i hladi, a osim toga u vodu se unose gotove kristalizacijske jezgre (pahulje). Ako je temperatura vode ispod 0°C, tada se snijeg ne topi, već stvara viskoznu kašastu masu tzv. snježna. Svinjska mast i grudve snijega, pod utjecajem vjetra i valova, razbijaju se u komade bijele boje, tzv mulj. Daljnjim zbijanjem i smrzavanjem početnih vrsta leda (iglice leda, mast, mulj, bljuzga) na površini mora nastaje tanka elastična ledena kora koja se lako savija na valu i kada se stisne stvara nazubljene slojeve, pozvao nilas. Nilas ima mat površinu i debljinu do 10 cm, podijeljen na tamni (do 5 cm) i svijetli (5-10 cm) nilas.

Ako je površinski sloj mora jako desaliniziran, tada se daljnjim hlađenjem vode i mirnim stanjem mora kao posljedica izravnog smrzavanja ili od ledene masti, površina mora prekriva tankom sjajnom korom tzv. boca. Boca je prozirna, poput stakla, lako se lomi na vjetru ili valovima, debljine joj je do 5 cm.

Na laganom valu od ledene masnoće, mulja ili snijega, kao i kao posljedica razbijanja boce i nila s velikim nabujalom, nastaje tzv. led za palačinke. Pretežno je okruglog oblika promjera od 30 cm do 3 m i debljine do približno 10 cm, s uzdignutim rubovima uslijed udara ledenih ploha jedna o drugu.

U većini slučajeva stvaranje leda počinje u blizini obale pojavom obala (njihova širina je 100-200 m od obale), koje, postupno šireći se u more, prelaze u brzi led. Faza i nasip odnose se na nepomični led, odnosno na led koji se stvara i ostaje nepokretan uz obalu, gdje je pričvršćen za obalu, ledeni zid, za ledenu barijeru.

Gornja površina mladog leda je u većini slučajeva glatka ili blago valovita, dok je donja površina, naprotiv, vrlo neravna i u nekim slučajevima (u nedostatku strujanja) izgleda kao kist ledenih kristala. Tijekom zime postupno se povećava debljina mladog leda, njegova površina je prekrivena snijegom, a boja se mijenja iz sive u bijelu zbog cijeđenja salamure. Mladi led debljine 10-15 cm zove se siva, i debljine 15-30 cm - sivo bijela. Daljnjim povećanjem debljine leda led dobiva bijelu boju. Morski led koji je trajao jednu zimu i ima debljinu od 30 cm do 2 m obično se naziva bijelim prve godine leda, koji se dijeli na tanak(debljina od 30 do 70 cm), prosjek(od 70 do 120 cm) i gusta(više od 120 cm).

U područjima Svjetskog oceana, gdje se led nema vremena otopiti tijekom ljeta i od početka sljedeće zime ponovo počinje rasti, a do kraja druge zime njegova debljina se povećava i već je veća od 2 m, Zove se dvije godine leda. Led koji postoji više od dvije godine nazivaju višegodišnjim, debljina mu je veća od 3 m. Zelenkastoplave je boje, a s velikom primjesom snijega i mjehurića zraka bjelkaste je boje, staklastog izgleda. S vremenom, osvježen i zbijen kompresijom, višegodišnji led dobiva plavu boju. Prema svojoj mobilnosti, morski led se dijeli na fiksni led (brzi led) i led na lebdenju.

Ledeni led po obliku (veličini) dijeli se na led za palačinke, ledena polja, mali lomljeni led(komad morskog leda širine manje od 20 m), naribani led(razbijeni led širine manje od 2 m), nesyak(velika humka ili skupina zaleđenih grbina, do 5 m nadmorske visine), smrznuto(komadi leda zamrznuti u ledenom polju), ledena kaša(akumulacija lebdećeg leda, koji se sastoji od fragmenata drugih oblika leda promjera ne više od 2 m). Zauzvrat, ledena polja, ovisno o horizontalnim dimenzijama, dijele se na:

Ogromna ledena polja, preko 10 km u promjeru;

Velika ledena polja, širine od 2 do 10 km;

Velika ledena polja, širine 500 do 2000 m;

Ulomci ledenih polja, promjera od 100 do 500 m;

Grubo lomljeni led, promjera od 20 do 100 m.

Vrlo važna karakteristika za plovidbu je koncentracija plutajućeg leda. Pod koncentracijom se podrazumijeva omjer površine morske površine stvarno prekrivene ledom prema ukupnoj površini morske površine na kojoj se nalazi lebdeći led, izražen u desetinama.

U SSSR-u je usvojena skala koncentracije leda od 10 točaka (1 bod odgovara 10% površine prekrivene ledom), u nekim stranim zemljama (Kanada, SAD) - 8 bodova.

Što se tiče koncentracije, lebdeći led karakterizira se kako slijedi:

1. Komprimirani lebdeći led. Ledeći led koji ima koncentraciju 10/10 (8/8) i ne vidi se voda.

2. Smrznuti čvrsti led. Ledeni led pri koheziji 10/10 (8/8) i ledene plohe su zajedno smrznute.

3. Vrlo kohezivni led. Ledeni led s koncentracijom većom od 9/10, ali manjom od 10/10 (7/8 do 8/8).

4. Zatvoreni led. Ledeni led s koncentracijom od 7/10 do 8/10 (6/8 do 7/8), koji se sastoji od ledenih ploha, od kojih je većina u međusobnom kontaktu.

5. Rijetki led. Ledeni led s koncentracijom od 4/10 do 6/10 (3/8 do 6/8), uz veliki broj lomova, ledene plohe se najčešće ne dodiruju.

6. Rijetki led. Ledeni led u kojem je koncentracija 1/10 do 3/10 (1/8 do 3/8) i prostranstvo čiste vode dominira ledom.

7. Odvojite ledene plohe. Velika površina vode koja sadrži morski led s koncentracijom manjom od 1/10 (1/8). U nedostatku leda, ovo područje treba nazvati čista voda.

Ledeni led pod utjecajem vjetra i struja u stalnom su kretanju. Svaka promjena vjetra na području prekrivenom plutajućim ledom uzrokuje promjene u raspodjeli leda: što je veće, to je jače i dulje djelovanje vjetra.

Dugogodišnja promatranja zanošenja nabijenog leda pokazala su da je zanos leda izravno ovisan o vjetru koji ga je izazvao, i to: smjer zanošenja leda odstupa od smjera vjetra za približno 30° udesno u sjevernoj hemisfere, a lijevo na južnoj hemisferi, brzina zanošenja povezana je s koeficijentom vjetra brzine vjetra od približno 0,02 (r = 0,02).

U tablici. Na slici 5 prikazane su izračunate vrijednosti brzine kretanja leda ovisno o brzini vjetra.

Tablica 5

Zanošenje pojedinih ledenih ploča (male sante leda, njihovi fragmenti i mala ledena polja) razlikuje se od zanošenja čvrstog leda. Njegova brzina je veća, jer se koeficijent vjetra povećava sa 0,03 na 0,10.

Brzina kretanja santi leda (u sjevernom Atlantiku) sa svježim vjetrovima kreće se od 0,1 do 0,7 čvorova. Što se tiče kuta odstupanja njihovog kretanja od smjera vjetra, on je 30-40 °.

Praksa plovidbe ledom pokazala je da je moguća samostalna plovidba običnog morskog plovila uz koncentraciju plutajućeg leda od 5-6 bodova. Za brodove velike tonaže sa slabim trupom i za stare brodove granica kohezije je 5 bodova, za brodove srednje tonaže koji su u dobrom stanju - 6 bodova. Za plovila ledene klase ova se granica može povećati do 7 bodova, a za transportna plovila za probijanje leda - do 8-9 bodova. Navedene granice prohodnosti lebdećeg leda izvedene su iz prakse za srednje težak led. Kod jedrenja u teškom višegodišnjem ledu ove granice treba smanjiti za 1-2 boda. Uz dobru vidljivost, moguća je plovidba u koncentracijama leda do 3 boda za brodove bilo koje klase.

Ako je potrebno ploviti područjem mora prekrivenim plutajućim ledom, treba imati na umu da je lakše i sigurnije ući na rub leda protiv vjetra. Ulazak u led uz rep ili bočni vjetar je opasan jer se stvaraju uvjeti za hrpu na ledu, što može dovesti do oštećenja boka plovila ili njegovog kaljužnog dijela.

Naprijed
Sadržaj
leđa

Morski led je klasificiran:

po podrijetlu,

u oblicima i veličinama,

prema stanju površine leda (glatka, grbava),

prema dobi (fazi razvoja i uništenja),

na navigacijskoj osnovi (ledena prohodnost plovilima),

na dinamičkoj osnovi (fiksni i plutajući led).

Podrijetlo led se dijeli na morski, riječni i ledenjački.

marinac led se formira iz morske vode, ima zelenkastu ili bjelkastu (u prisustvu mjehurića zraka ili snijega) nijansu.

slatkovodni led se nosi u proljeće i ljeto iz rijeka, ima sivkastu ili smećkastu nijansu zbog inkluzija suspenzija.

ledenjak led (kontinentalnog porijekla) nastaje kao rezultat lomljenja glečera koji se spušta u more - sante leda, lebdeći ledeni otoci.

Po izgledu i obliku led se dijeli na:

ledene iglice formirana na površini ili u vodenom stupcu,

ledena mast- nakupljanje smrznutih ledenih iglica u obliku mrlja ili tankog sloja sivkaste olovne boje,

mećava- viskozna kašasta masa nastala tijekom obilnih snježnih oborina na ohlađenoj vodi,

mulj– nakupljanje grudica leda, snijega i leda na dnu,

nilas– tanka elastična ledena kora debljine do 10 cm,

boca- tanak prozirni led debljine do 5 cm, nastao u mirnom moru od ledenih kristala ili masti,

led za palačinke- led, obično okruglog oblika promjera od 30 cm do 3 m i debljine do 10 cm.

Po godinama led se događa:

mlada led debljine 15-30 cm, ima sivu ili sivo-bijelu nijansu,

godišnji led - led koji postoji ne više od jedne zime, debljine od 30 cm do 2 m.

dvogodišnje- led koji je do kraja druge zime dostigao debljinu veću od 2 m,

višegodišnji pack ice - led koji postoji više od 2 godine, debljine više od 3 m, plave boje.

Putem navigacije prohodnost leda procjenjuje se na ljestvici od 10 točaka kohezija led. Koncentracija (gustoća) leda je omjer površine ledenih ploha i razmaka vode između njih u određenom području. Praksa plovidbe ledom pokazala je da je moguća samostalna plovidba konvencionalnog morskog plovila uz koncentraciju plutajućeg leda od 5-6 bodova.

Prema dinamici led se dijeli na fiksni i plutajući.

Još uvijek led postoje u obliku brzi led uz obalu. Debljina višegodišnjeg brzog leda na obali Grenlanda iznosi više od 3 m, a uz obalu Antarktika deseci, pa čak i stotine metara. Godišnji brzi led u Arktičkom oceanu je debeo oko 2-3 m i širok do 500 km (Laptevsko more).

plutajući led nastaje ili smrzavanjem plutajućeg leda ili kao rezultat odvajanja od brzog leda.

Pojam se koristi za označavanje bilo koje vrste plutajućeg morskog leda. santa leda.

Veličine lebdećeg leda su različite: s dimenzijama većim od 500 m u promjeru, nazivaju se ledenipolja, s dimenzijama 100…500m - krhotine ledapolja, dimenzija 200…100m - veliki led, s dimenzijama manjim od 20m - , sitno izlomljeni led.

Kretanje leda događa se pod utjecajem vjetra ili strujanja, pod čijim utjecajem mijenjaju svoju koheziju. S puhanjem vjetra na obalu povećava se koncentracija lebdećeg leda, s vjetrom koji puše s obale led se razrjeđuje. Povećanjem brzine strujanja led se razrjeđuje, a smanjenjem brzine led se nakuplja. Do nakupljanja (stiskanja) leda dolazi u trenutku promjene plimnih struja, a traje 1-2 sata, nakon čega se uočava razrjeđivanje leda. Kada se razina vode podigne, led se razrjeđuje, a kada pada, spaja se.

ledenjak led - sante leda(ledene planine) nastaju u područjima Arktičkog oceana i uz obalu Antarktika. Nose ih struje u umjerenim geografskim širinama obiju hemisfera. Sante leda ponekad dosežu ogromne veličine. Godine 1854. u području od 44°S. 28°W.L. susreo santu leda dugu 120 km i visoku 90 m. Samo desetina sante leda uzdiže se iznad vode.

Morski led je led koji nastaje u moru (oceanu) kada se voda smrzava. Budući da je morska voda slana, smrzavanje vode sa salinitetom jednakom prosječnom salinitetu oceana događa se na temperaturi od oko -1,8 °C.

Ocjena količine (gustoće) morskog leda daje se u bodovima - od 0 (čista voda) do 10 (čvrsti led).

Svojstva

Najvažnija svojstva morskog leda su poroznost i salinitet, koji određuju njegovu gustoću (od 0,85 do 0,94 g/cm³). Zbog male gustoće leda, ledene plohe se uzdižu iznad površine vode za 1/7 - 1/10 svoje debljine. Otapanje morskog leda počinje pri temperaturama iznad -2,3°C. U usporedbi sa slatkom vodom, teže se raspada na komadiće i elastičnija je. Slanost

Slanost morskog leda ovisi o salinitetu vode, brzini stvaranja leda, intenzitetu miješanja vode i njezinoj starosti. Salinitet leda je u prosjeku 4 puta manji od saliniteta vode koja ga je formirala, u rasponu od 0 do 15 ppm (prosjek 3 - 8 ‰).

Gustoća

Morski led je složeno fizičko tijelo koje se sastoji od svježih kristala leda, salamure, mjehurića zraka i raznih nečistoća. Omjer komponenti ovisi o uvjetima nastanka leda i kasnijim procesima leda te utječe na prosječnu gustoću leda.
Dakle, prisutnost mjehurića zraka (poroznost) značajno smanjuje gustoću leda. Slanost leda ima manji utjecaj na gustoću nego poroznost. Uz salinitet leda od 2 ppm i nultu poroznost, gustoća leda je 922 kilograma po kubnom metru, a s poroznošću od 6 posto pada na 867.
Istodobno, kod nulte poroznosti, povećanje saliniteta s 2 na 6 ppm dovodi do povećanja gustoće leda samo s 922 na 928 kilograma po kubnom metru.

Termofizička svojstva

Prosječna toplinska vodljivost morskog leda je oko pet puta veća od vode, a osam puta veća od snijega i iznosi oko 2,1 W/m°, ali prema donjoj i gornjoj površini leda može se smanjiti zbog povećanje slanosti i povećanje broja pora.

Toplinski kapacitet morskog leda približava se onom svježeg leda kako se temperatura leda smanjuje kako se slana slana otopina smrzava. S povećanjem saliniteta, a time i povećanjem mase slane vode, toplinski kapacitet morskog leda sve više ovisi o toplini faznih transformacija, odnosno promjenama temperature.
Učinkoviti toplinski kapacitet leda raste s povećanjem saliniteta i temperature.

Toplina taljenja (i kristalizacije) morskog leda kreće se od 150 do 397 kJ/kg, ovisno o temperaturi i salinitetu (s povećanjem temperature ili saliniteta toplina taljenja se smanjuje).

Optička svojstva

Čisti led je proziran za svjetlosne zrake. Inkluzije (mjehurići zraka, slana otopina, prašina) raspršuju zrake, značajno smanjujući prozirnost leda.

Nijanse boje morskog leda u velikim masivima variraju od bijele do smeđe.

Bijeli led nastaje od snijega i ima mnogo mjehurića zraka ili stanica salamure.

Mladi morski led zrnaste teksture sa značajnim količinama zraka i salamure često je zelene boje.

Višegodišnji grbavi led, iz kojeg se istiskuju nečistoće, i mladi led koji se smrznuo u mirnim uvjetima često imaju plavu ili plavu boju. Glacijalni led i sante leda također su plave boje. U plavom ledu jasno je vidljiva igličasta struktura kristala.

Smeđi ili žućkasti led ima riječno ili primorsko podrijetlo, sadrži nečistoće gline ili huminskih kiselina.

Početne vrste leda (ledena mast, mulj) imaju tamno sivu boju, ponekad s čeličnom nijansom. Kako se debljina leda povećava, njegova boja postaje svjetlija, postupno prelazi u bijelu. Otapanjem tanki komadići leda ponovno posijede.

Ako led sadrži veliku količinu mineralnih ili organskih nečistoća (plankton, eolske suspenzije, bakterije), njegova boja može promijeniti u crvenu, ružičastu, žutu, do crnu.

Zbog svojstva leda da zarobi dugovalno zračenje, u stanju je stvoriti efekt staklenika, što dovodi do zagrijavanja vode ispod njega.

Mehanička svojstva

Pod mehaničkim svojstvima leda razumjeti njegovu sposobnost otpornosti na deformacije.

Tipične vrste deformacija leda: napetost, kompresija, smicanje, savijanje. Postoje tri stupnja deformacije leda: elastična, elastično-plastična i destruktivna.
Uzimanje u obzir mehaničkih svojstava leda važno je pri određivanju optimalnog kursa ledolomaca, kao i pri postavljanju tereta na ledene plohe, polarne postaje te pri proračunu čvrstoće trupa broda.

Uvjeti obrazovanja

Kad nastane morski led, malene kapljice slane vode zarobljene su između potpuno svježih kristala leda, koji postupno teku prema dolje. Točka smrzavanja i temperatura najveće gustoće morske vode ovisi o njezinoj slanosti.
Morska voda sa salinitetom ispod 24,695 ppm (tzv. bočata voda), kada se ohladi, prvo postiže najveću gustoću, poput slatke vode, a kada se dodatno ohladi i bez miješanja, brzo doseže točku smrzavanja.
Ako je salinitet vode iznad 24,695 ppm (slana voda), ona se hladi do točke smrzavanja uz stalno povećanje gustoće uz kontinuirano miješanje (razmjena između gornjeg hladnog i donjeg toplijeg sloja vode), što ne stvara uvjete za brzo hlađenje i smrzavanje vode, odnosno kada Pod istim vremenskim uvjetima, slana oceanska voda zamrzne se kasnije od slane vode.

Klasifikacije

Morski led je podijeljen u tri vrste na temelju položaja i mobilnosti:

plutajući (plutajući) led,

višegodišnji pack ice (pack).

Prema fazama razvoja leda razlikuje se nekoliko takozvanih početnih vrsta leda (po vremenu nastanka):

ledene igle,

ledena mast,

unutar vode (uključujući dno ili sidro), formirana na određenoj dubini i objekti u vodi u uvjetima turbulentnog miješanja vode.

Dalje u vremenu nastanka vrste leda - nilas led:

nilas, nastao na mirnoj površini mora od svinjske masti i snijega (tamni nilas debljine do 5 cm, svijetli nilas debljine do 10 cm) - tanka elastična kora leda koja se lako savija na vodi ili nabubri i kada se stisne stvara nazubljene slojeve;

boce nastale u osvježenoj vodi na mirnom moru (uglavnom u zaljevima, u blizini riječnih ušća) - krhka, sjajna kora leda koja se lako lomi pod djelovanjem valova i vjetra;

led za palačinke, koji nastaje tijekom slabih valova od ledene masti, snijega ili mulja, ili kao posljedica loma uslijed valova boce, nilasa ili tzv. mladog leda. Predstavlja zaobljene ledene ploče promjera od 30 cm do 3 m i debljine 10 - 15 cm s izdignutim rubovima uslijed trljanja i udara leda.

Sljedeća faza u razvoju leda je mladi led koji se dijeli na sivi (debljine 10-15 cm) i sivobijeli (debljine 15-30 cm) led.

Morski led koji nastaje iz mladog leda i nije star više od jedne zime naziva se led prve godine.

Ovaj prvogodišnji led može biti:

tanak jednogodišnji led - bijeli led debljine 30 - 70 cm,

srednja debljina - 70 - 120 cm,

debeo jednogodišnji led - debljine više od 120 cm.

Ako je morski led otopljen najmanje godinu dana, klasificira se kao stari led.

Stari led se dijeli na:

rezidualni jednogodišnji - led koji se nije otopio ljeti, koji je opet u fazi smrzavanja,

dvogodišnji - trajao je više od jedne godine (debljina doseže 2 m),

višegodišnji - led debljine 3 m ili više, koji se otopio najmanje dvije godine. Površina takvog leda prekrivena je brojnim nepravilnostima, nasipima, nastalim kao rezultat ponovnog topljenja. Donju površinu višegodišnjeg leda također karakterizira velika hrapavost i raznovrsnost oblika.

Debljina višegodišnjeg leda u Arktičkom oceanu u nekim područjima doseže 4 m.

U antarktičkim vodama uglavnom se nalazi prvogodišnji led debljine do 1,5 m, koji ljeti nestaje.

Prema građi, morski led se uvjetno dijeli na igličasti, spužvasti i zrnati, iako se najčešće javlja u mješovitoj strukturi.

Područja distribucije

Prema trajanju ledenog pokrivača i njegovoj genezi, vodeno područje Svjetskog oceana obično se dijeli na šest zona:

Vodena područja u kojima je ledeni pokrivač prisutan tijekom cijele godine (središte Arktika, sjeverna područja mora Arktičkog oceana, antarktička mora Amundsena, Bellingshausena, Weddella.

Vodene površine u kojima se led mijenja godišnje (Barentsko, Karsko more).

Vodena područja sa sezonskim ledenim pokrivačem koji se formira zimi i potpuno nestaje ljeti (Azovsko, Aralsko, Baltičko, Bijelo, Kaspijsko, Ohotsko, Japansko more).

Vodene površine u kojima se led stvara samo u vrlo hladnim zimama (Mramorsko, Sjeverno, Crno more).

Vodene površine u kojima se opaža led donijele su struje izvan njihovih granica (Grenlandsko more, regija Newfoundlanda, značajan dio Južnog oceana, uključujući područje gdje su sante leda raspoređene.

Ostala vodena područja koja čine većinu Svjetskog oceana, na čijoj površini nema leda.

Donji led

Donji led - nakupina leda labave spužvaste strukture na dnu prirodnih vodotoka, obično prije početka leda.

Zaklada Wikimedia. 2010 .

Pogledajte što je "Bottom Ice" u drugim rječnicima:

DNO, dno, dno (posebno). prid. prema dnu. Donji led (taložen na dno). Donji štap za pecanje (pričvršćen tako da konopac s udicom dopire do dna). Objašnjavajući rječnik Ushakova. D.N. Ushakov. 1935. 1940. ... Objašnjavajući rječnik Ushakova

Ground, grassroots Rječnik ruskih sinonima. donji prid., broj sinonima: 2 tlo (4) ... Rječnik sinonima

Vidi dno. Objašnjavajući rječnik Ozhegova. SI. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949. 1992. ... Objašnjavajući rječnik Ozhegova

Akumulacije unutarvodnog leda (vidi. Unutarvodni led) na dnu nesmrznutih dijelova (polynyas) rijeka i jezera ... Velika sovjetska enciklopedija

ja prid. 1. omjer s imenicom. dno I, povezano s njim 2. Svojstveno dnu [dno I], svojstveno njemu. 3. Živi, raste, nalazi se na dnu [dno I 1.] ili na samom dnu akumulacije. II prid. 1. omjer s imenicom. slatka djetelina povezana s njom 2.…… Suvremeni objašnjavajući rječnik ruskog jezika Efremova