Владимир Сядро - 100 знаменитых загадок природы

Из всех известных видов наиболее изучен обычный лед, к которому мы все привыкли. Он встречается также в виде града, инея, снега, фирна (твердого, спрессованного под собственной тяжестью снега – среднее состояние между снегом и льдом).

Обычный лед имеет уникальную особенность – он легче воды. (Его плотность равна 0,931 г/см 3в то время как плотность воды достигает 1 г/см 3.) Молекулы в его кристаллах располагаются свободно и между ними имеются зазоры. В отличие от других веществ, которые при замерзании сжимаются, вода, превращаясь в лед, расширяется примерно на десять процентов, быстро меняет плотно упакованную структуру на ажурную, рыхлую и сравнительно легкую. Поэтому обломки льда могут держаться на поверхности воды в океанах в виде гигантских айсбергов или в реках в виде небольших льдин во время весеннего ледохода. Кстати, скопление плывущих льдин на узком участке реки может привести к затору (своеобразной плотине), последующему разливу реки и наводнению, а айсберги, как известно, представляют опасность для кораблей.

Лед также вызывает обледенение морских судов и если не удалять лед с такелажа, антенн, мачт, надстроек, то центр тяжести такого корабля в конце концов окажется слишком высоко и судно перевернется. Лед, расширяясь, запросто раздавливает корабли, как это случилось, например, 13 февраля 1934 года в Чукотском море с советским пароходом «Челюскин». Тогда, как известно, была предпринята попытка пройти на пароходе за одну навигацию по Северному морскому пути из Мурманска во Владивосток.

На заре полярной авиации обледенение самолета в полете часто заканчивалось аварией из-за выхода из строя навигационных систем и радиосвязи, а также отказа двигателей. Предполагают, что именно так произошло с советским четырехмоторным дальним бомбардировщиком ДБ-А (бортовой номер Н-209), экипаж которого под руководством командира корабля Героя Советского Союза С. Леваневского в августе 1937 года попытался из Москвы долететь до Нью-Йорка через Северный полюс.

Нагромождение льда на антенных сооружениях и воздушных линиях электропередач приводит к обрыву проводов. Скажем, зимой 1998 года в столице Канады внезапно выпал необычный град, и за пару суток ледяной панцирь толщиной до 30 см покрыл дороги, здания, сооружения, опоры ЛЭП, которые под тяжестью льда и обледенелых проводов разрушались, как игрушечные. Без электроэнергии и связи остались сотни тысяч домов. Вдобавок гололед парализовал движение – автобаны, железные дороги и тротуары превратились в каток. Ежегодно из-за гололеда случаются тысячи дорожно-транспортных происшествий, часто – с человеческими жертвами.

Снежные лавины, сходящие с горных склонов, сметают все на своем пути. Многовековые деревья ломаются как спички, иногда целые селения вместе с людьми оказываются заживо погребенными под многометровым слоем снега, не говоря уже об альпинистах или горных туристах.

Поэтому лавиноопасные склоны заранее обстреливают из пушек для искусственного сброса снега и предотвращения внезапного схода лавин вблизи населенных пунктов и туристских маршрутов. В годы войны с помощью артиллерии или взрывчатки противоборствующие стороны специально устраивали сход лавин на вражеские позиции.

Град наносит огромный ущерб как сельскохозяйственным культурам, так и имуществу людей. Так, например, в 1984 году в результате выпадения крупного «ледяного дождя» в Мюнхене оказались побитыми сотни тысяч окон, витрин, пострадали более 200 тыс. автомобилей.

Есть у льда и «положительные стороны». Он образует на поверхности рек и водоемов покров, предохраняющий их от промерзания до дна (температура воды возле дна не опускается ниже +4 °C). Таким образом, подводные обитатели озер, прудов, рек, водохранилищ, морей благополучно пережидают зиму.

Безо всем привычного льда не было бы санных трасс и катков, в том числе в закрытых помещениях, а значит, не существовал бы санный и конькобежный спорт, хоккей, фигурное катание, спортивные танцы на льду. Наконец, без помощи льда продукты в морозильнике не сохранялись бы.

Снежный покров, укрывающий землю, защищает растения от вымерзания зимой. Рыхлый снег иногда почти на 90 % состоит из воздушной прослойки, которая прекрасно предохраняет растительность от холода. Снег также дает возможность скользить лыжам, саням.

Эскимосы используют снежные кирпичи из фирна для строительства круглых домиков – иглу. В таком жилище можно переждать непогоду, если в пути застала пурга – внутри иглу сохраняется плюсовая температура воздуха, даже если снаружи –40 °C.

Ну и, наверное, самый главный «плюс» льда – это то, что снег и лед, которыми покрыта пятая часть суши Земли, прежде всего являются запасом пресной воды, без которой невозможна жизнь человека. Из общего количества пресной воды на нашей планете (35 млн км^) почти 70 % ее (около 30 млн км^) заключено в горных ледниках и в ледниковых покровах Арктики и Антарктиды, где толщина ледяного панциря достигает порой четырех километров.

Огромные массы льда со скоростью примерно десять метров в год соскальзывают с антарктических гор в океан, разламываются и в виде гигантских айсбергов «путешествуют» по океанам. Горные ледники на остальных континентах тоже очень медленно сползают со склонов, постепенно тают и дают начало многим рекам.

В последние годы на фотографиях, сделанных со спутников, в Антарктиде ученые обнаружили реки изо льда, шириной в десятки километров, которые двигаются со скоростью около 500 м в год. Некоторые из них внезапно застывают на месте. Исследователи пока не находят ответа, почему эти ледяные реки текут и, тем более – по какой причине останавливаются. Вот вам еще одна загадка льда. Ученые высказывают опасение, что когда-нибудь из-за глобального потепления на планете в океан соскользнет столько льда, что его уровень поднимется до шести-восьми метров и многие портовые города окажутся затопленными.

С помощью льда можно очищать воду. Для этого зимой металлическую емкость с водопроводной, да и колодезной или родниковой водой выставляют на мороз, а летом помещают в морозильник. Следует помнить, что при полном замерзании лед, расширяясь, может деформировать дно емкости. Как только вода покроется ледяной корочкой, ее нужно слить в другую посуду, а лед выбросить, в том числе и тот, что образовался на стенках, памятуя, что первым замерзает грязная вода. Затем эту уже частично очищенную воду снова нужно выставить на мороз и дождаться, пока основная масса воды замерзнет и останется только незамерзшая вода в центре емкости. Ее тоже нужно вылить в унитаз – это дейтериевая вода и вода с примесями твердых частичек, тяжелых металлов и других вредных веществ. Она замерзает в центре емкости в последнюю очередь. Оставшийся прозрачный ледяной круг с отверстием посредине является очищенной на 98 % водой. Если она замерзла полностью, то необходимо горячей водой вымыть непрозрачную середину льда с вредными примесями, чтобы образовался ледяной «бублик». Этот лед можно растопить и использовать для приготовления пищи или просто пить талую воду по мере ее таяния. Прошедшая глубокую очистку талая вода является структурированной и благоприятно влияет на все системы организма, а значит, укрепляет здоровье.