Вячеслав Маркин - Я познаю мир. География

Когда наступает зима, ледяные оковы останавливают реки, затягивают поверхности озер, водохранилищ и морей. Вода исчезает с поверхности земли, прячется под лед. И это явление, называемое ледоставом, имеет огромное значение для сохранения жизни в трудное зимнее время.

Лед легче воды, он всегда оказывается сверху. И его покров, усиленный снежной толщей, прерывает на весь зимний период взаимодействие воды с атмосферой, защищает таким образом водоем от дальнейшего охлаждения. Если бы лед был тяжелее воды, то он погружался бы на дно и постепенно нарастал там, предохраненный от таяния пленкой воды, пока не заполнил бы весь водоем. Но под защитой льда кристаллизация воды приостанавливается и температураводы не опускается ниже 4°С. Это особенно важно, потому что не прекращается жизнь в водоеме, и рыба, и все остальные живые существа благополучно в нем перезимовывают.

Ледоставу предшествует осеннее охлаждение. Когда температура воды в водоеме достигает точки замерзания – это еще не ледостав. Дальнейшее замерзание воды зависит от глубины водоема и от того, насколько быстро происходит в нем перемешивание воды. Ведь намерзание льда сопровождается выделением тепла – 80 калорий на каждый грамм преобразованной в лед воды. Если это тепло не удалять, то оно будет тормозить процесс замерзания. Внутренние вихри распространяют охлаждение по всей толще воды.

На мелководье и быстрых реках переохлаждение захватывает все слои воды. Они остывают равномерно, и рождение кристаллов идет одновременно во всей толще воды. Лед образуется внутри воды. В воде, температура которой на несколько сотых или десятых градуса ниже нуля, возникают кристаллы различной формы. При не очень сильном переохлаждении они имеют форму правильных дисков. В более холодной воде образуются ледяные кристаллы в виде звездочек или веточек папоротника. Сначала очень мелкие, кристаллики затем укрупняются, срастаются друг с другом, создают на поверхности сплошную пленку льда, а в глубине – пористые скопления, похожие на мокрый снег. Это внутриводный лед. Иногда он неожиданно поднимается со дна, прихватывая с собой проложенные по дну трубы, различные подводные сооружения и образует в русле реки подобие пробки. Сдавленная ею вода вырывается на поверхность, и разливается зимнее половодье – ненормальное, нежелательное явление. Замерзшая на пойме вода губит ценную луговую растительность.

На огромной территории России ледостав наступает в различные сроки. Первыми принимают на себя ледяные оковы реки и озера крайнего Северо–Востока Сибири: уже в конце сентября лед покрывает низовья Яны, Колымы, Анабары. К концу октября больше двух третей рек азиатской части России уходит под лед.

По европейской части страны фронт ледостава проходит на месяц–полтора позже, чем в азиатской. Он движется с северо–востока, от Полярного Урала, где реки становятся в конце октября, к юго–западным пределам, где только к концу года лед останавливает реки. Даже на реках Средней Азии – на Амударье, Сырдарье, Чу, Или – формируется покров льда, правда, поздно, уже в январе. Есть и совсем незамерзающие реки. Это некоторые реки Черноморского побережья Кавказа.

Высокогорные, бешено несущиеся реки Кавказа, Тянь–Шаня и Памира замерзают не по всему течению, а только в местах, где оно замедляется. На весь зимний период остаются свободными ото льда верхние участки рек, вытекающих из крупных озер и водохранилищ. Иногда такая река дымится в морозы на протяжении десятков километров. Например, в истоке вытекающей из Байкала Ангары на протяжении десятков километров ледостав задерживается даже в морозы. Дело в том, что в реку все время поступают глубинные более теплые массы воды.

Уже в народном творчестве многих стран – в песнях, сказках – снег служит символом всего мягкого, пушистого, нежного. "Заметает пурга белый путь. Хочет в мягких снегах потонуть", – писал Сергей Есенин.

Часто, прежде чем стать мягким и тихим, снег безумствует в вихре пурги, неистовствует в метели, змеится в поземке. Правда, такой побывавший в "руках ветра" снег скорее колюч, чем пушист. Ветер ломает снежинки и укладывает обломки так плотно, что снег становится твердым, как камень. На таком снегу не остается следов, его не берет лопата, зато из него можно напилить снежных кирпичей. Этот прекрасный строительный материал хорошо знаком полярникам. Эскимосы строят из таких "кирпичей" свои хижины – иглу.

Но в тихую погоду снег в самом деле падает необычайно спокойно. Это одно из чудеснейших явлений природы – тихо падающий снег. Огромные хлопья парят в воздухе, невесомо опускаясь на землю, образуя воздушнейшее покрывало. Оно в самом деле воздушно – мохнатые снежинки чуть касаются друг друга, а между ними – воздух, прекрасный теплоизолятор. Однако даже такой спокойно отложившийся снег–пух, пройдет время, непременно превратится в лед каменной твердости.

В свежевыпавшем снеге воздуха часто бывает значительно больше, чем ледяных кристалликов. Всего лишь одну сотую его объема занимает лед. Остальное – воздух. Малейшего дуновения ветра достаточно для того, чтобы покатились снежные пушинки, обламываясь по пути, превращаясь в тонкую снежную пыль, забивающую поры снега.

В Сибири в морозный солнечный день иной раз весь воздух вдруг покажется пронизанным алмазным сверканием. Это мириады мельчайших кристалликов льда, сковавших водяные пары воздуха. Они так легки, что не падают на землю, а висят в пространстве, отражая от своих граней солнечный свет, подобно бриллиантам. Явление это так и называется – алмазной пылью.

В туманную и ветреную погоду на арктических островах лед нарастает на всех выступающих над поверхностью земли предметах, на их обращенной к ветру стороне. Тончайший столбик может быстро превратиться в большое бревно. Ледяная "рубашка" такого столбика–бревна состоит из очень плотной смеси льда и изморози, осаждающихся из тумана как бы под давлением ветра.

Лед выпадает на поверхность земли в виде инея, образующегося при первых еще осенних заморозках и изморози. Он осаждается при понижении температуры из насыщенного влагой воздуха.

Наконец, и снег, выпадающий из облаков (его разновидности – крупа, град), тоже, п© сути, является льдом. Он состоит из кристалликов, разнообразных по своей форме, в зависимости от условий температуры, влажности и давления в том облаке, где шел процесс льдообразования.