какие существуют виды природных льдов
Лёд: классификация, температура, свойства, применение
Лёд – это вода в твердом агрегатном состоянии. Мы часто встречаем его в повседневной жизни: в холодное время лёд сковывает реки и лужи, появляется в виде ледяных узоров на окнах, сосульках на крышах. Мы можем приготовить его в любое время в холодильнике.
Лёд выполняет важную роль на Земле: участвует в круговороте воды в природе, снабжает нашу планету огромным объёмом пресной воды и сдерживает глобальный уровень воды в мировом океане.
Не только вода подвергается замораживанию. Поэтому название «лёд» получили и другие вещества. Например, существует сухой, аммиачный, метановой.
В данной статье мы подробно остановимся на природном кристаллический льде, который получается при замерзании воды. Рассмотрим: уникальные свойства, температуру, плотность, формулу и разновидности льда, которые создаются в лабораторных условиях при разном давлении и температуре.
Что такое лёд
Лёд – (вода в твердом агрегатном состоянии), твердое тело, образующееся из воды при понижении ее температуры до нуля и ниже. Образование происходит в результате кристаллизации – изменения состояния молекулярной решетки. Химическая формула — H2O. Рассмотрим строение молекулы на изображении № 1.
Кристаллическая структура напоминает структуру алмаза. Каждая молекула Н2О связана с тремя молекулами в своём слое и с одной молекулой соседнего слоя.
Лёд в природе
Изучением природных льдов во всех разновидностях на поверхности Земли, атмосфере, гидросфере, литосфере занимается наука – Гляциология.
Рассмотрим подробнее основные виды льда:
Атмосферный
Образуется в атмосфере и на земной поверхности. Выпадает на Землю в виде осадков: снега, инея, града. Также может образовать ледяные облака и туман.
Ледниковый (глетчерный)
Образуется в результате накопления и его последующего преобразования в ледяную массу. Ледники занимают 11 процентов суши. Наибольшая часть ледников расположены в Антарктиде. Самый известный шельфовый ледник Его площадь превышает 500 тыс. км2, а толщина льда достигает 700 м.
Подземный
Находится в верхней части земной коры. Основная масса находится в Северном полушарии. По подсчетам ученых запасы достигают от 0,3 до 0,5 млн км3
Морской
Образуется в море, океане при замерзании воды. Различают следующие виды:
По форме айсберги бывают столообразные и пирамидальные. Часто достигают гигантских размеров. Площадь гигантов уменьшается прогрессивно по мере их продвижения в более низкие широты.
Космический
Ледяной покров можно встретить в солнечной системе: на планетах, спутниках, кометах.
Температура
На Земле практически весь лёд относится к одному виду, названному «обычный кристаллический» или по-научному — лёд Ih.
Кристаллический лёд (Ih) образуется при t от 0 °C и ниже, соленая вода замерзает при t 1,9 °C. При нагревании тает и снова превращается в воду.
Существуют другие виды льда, созданные в экспериментальных условиях. Для них соответствует своя температура и давление. Рассмотрим изображении № 3.
Плотность
Уникальные свойства молекулы воды позволяют ей трансформироваться в разные агрегатные состояния: жидкое, твердое, газообразное. Молекула льда, как и жидкой воды, имеет один и тот же состав.
Одна молекула состоит из трех атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью.
Плотность льда (р-0,917 г/см3), жидкой воды (р-0,9982 г/см3)
Рассмотрим различия в строении молекулы на изображении № 4.
В кристалле льда между молекулами воды остаются пустоты. Объем пустот чуть больше, чем размер отдельной молекулы воды. Поэтому он имеет наименьшую плотность.
Таким образом, образующийся зимой ледяной покров не тонет, а плавает на поверхности воды, так как его плотность меньше плотности жидкой воды.
Иначе все водоемы зимой наполнились бы льдом, и в них не могли бы существовать живые организмы. Большинство других веществ увеличивают свою плотность при замерзании.
Физические свойства льда
Виды и фазы
В настоящее время науке известны следующие разновидности и фазы. Подробная информация предоставлена на изображении № 3.
Получение
В современном мире получение льда – процесс доступный. Достаточно взять любую емкость, наполненную водой, поставить на время в морозилку и получить твердое состояние воды.
Ледяной покров появляется при замерзании воды, при температуре от 0°C и ниже. Замерзание начинается с верхнего слоя. В ней образуются микроскопические ледяные иголочки, которые затем смерзаются между собой.
Применение
Лед имеет широкий спектр применения в разных сферах жизнедеятельности:
7 интересных фактов
Подведём итоги
Лед – одно из уникальных явлений природы на Земле. Он всегда приковывал к себе пристальное внимание. Ученые постоянно проводят исследования в данной области, открывая новые фазы и виды.
Вода на Земле существует в трех агрегатных состояниях: жидком — это ее преимущественное состояние, твердое (лед), газообразное (водяной пар). Благодаря этому происходит круговорот воды в природе и жизнь на Земле.
какие существуют виды природных льдов
По стадии развития льды делятся на начальные (ледяные иглы, сало, внутриводный лед), молодые (блинчатый, склянка, нилас, серый, белый) и многолетние (пак); по положению — на припай (неподвижный, примерзший к берегу лед) и дрейфующие льды; по происхождению — на речные, глетчерные, морские и т. д. По возрасту различают весенний лед (образовавшийся перед текущим летом), годовалый, или однолетний, лед (перезимовавший) и многолетний лед (существующий не менее двух зим). Наименьшая прочность и наибольшая соленость у весеннего льда, самая большая прочность — у многолетнего. В океане дрейфующие льды встречаются в виде ледяных полей и их обломков. Наибольшего распространения ледовый покров в океанах достигает в конце зимы: к апрелю в Арктике, где он занимает площадь около 11 млн. км2, и к сентябрю в Антарктике — около 20 млн. кмг. Кроме морских льдов в океане встречаются огромные плавающие массы материковых льдов — айсберги, или ледяные горы. Эти массы льда отрываются от береговых ледников Антарктиды, Гренландии, Шпицбергена и других полярных островов. Иногда материковые льды могут занимать и значительные участки прибрежной акватории, например шельфовый ледник Росса в Антарктиде, площадь которого превышает 500 тыс. км2, а толщина льда достигает 700 м. Этот гигантский ледник полностью вытеснил воду с океанского шельфа. Со стороны континента он питается долинными ледниками Бирдмор, Бэрда и другими, а в океан, точнее — в окраинное море Росса, обрывается почти 900-километровым ледяным барьером высотой до 50 м.
Ледник: что собой представляет, где находится, на что делится, примеры
Содержание:
Ледники – это скопление пресного льда на суше. Они бывают различной формы и размера, формируются из накопленных за длительный период времени осадков, а именно из снега. Ледники делятся на несколько видов, изучением которых занимаются специалисты гляциологии. Это наука о ледниках и айсбергах. Что такое ледник – определение характеризует его, как естественное скопление льда, часто имеющее купольную форму.
В гляциологии ледяные массы разделяют на два участка: это расходный и питательный участки поверхности льда. Для питательной области характерно нарастание ледовой массы, в расходной области происходит постепенное таяние льдов. После они отламываются от основного ледника и уходят в океан. Собственная масса заставляет ледник становиться пластичнее, мягче. Он стекает по склонам к подножью. В районе крупных скоплений льда находятся истоки многих мелких и крупных речных систем планеты.
Ледник это – определение, что такое ледник, чем горные ледники отличаются от покровных
Ледник – крупный природный объект, имеющий толщину не в один километр. В науке разделяют три типа ледовых образований: шельфовые, горные и покровные ледники. Рассмотрим каждый вид подробно:
Теория о ледниках выделяет ряд отличий между покровными и горными ледяными глыбами:
Для покровных ледников характерны большие масштабы, массивность. Это объясняется устойчивостью минусовой температуры в полярных зонах. Например, арктический климатический пояс отличается постоянными морозами. Ледник накапливается в центре. Горные формирования основываются на накопленных снегах.
Для материковых ледяных глыб характерно движение к периферическим областям. После достижения определенной массы, крупнейшие куски льда отпадают ввиду чрезмерной тяжести, попадают в океанические воды. Горные ледники отличаются. Их вес снижается в период потепления, снега и лед интенсивно тает.
Что такое ледник в географии, где находятся ледники
Ледник является скоплением льдов на суше, которое может формироваться не один миллион лет. Речные льды отличаются от ледников – они формируются из речных вод, а не из снегов. Место образования ледяных глыб характеризуется сильными морозами, при которых снег не успевает растаять и накапливается. Эти условия характерны для районов полярного круга, а также для высоких гор и их вершин.
Снеговая линия – это ограничение, до которого снега успевают таять за год. От экваториальных регионов к районам полюсов отмечается уменьшение высоты этой линии. Оно снижается параллельно понижению температурного режима.
По данным ученых, ледники занимают около одиннадцати процентов суши на планете. При попадании солнечных лучей они способны отражать их назад, в космическое пространство. Здесь отсутствует почва, нет растительности, птиц или животных. Антарктический ледник часто приравнивают к огромному природному морозильнику. Именно благодаря ледяным глыбам осуществляется охлаждение воздушных масс, поддерживается погода во всех регионах планеты.
Горный ледник может хранить воду в замороженном состоянии от десяти до ста двадцати лет. Антарктида и Гренландия лидируют. Они удерживают замороженную воду в течение двухсот пятидесяти тысяч лет. Над Южным полюсом выпадает снег, твердые осадки покрывают ледник, а назад в Мировой океан они попадают только через двести пятьдесят тысяч лет. Это объясняет огромные объемы самой чистой, пресной воды, которые хранятся в виде льда. Примерный объем – восемьдесят процентов всех вод, присутствующих на планете.
В одном айсберге находится пресная вода в количестве, которое может принести за год небольшая река.
В каких районах сосредоточены ледники, каких ледников на земле больше
На планете Земля большинство льдов сконцентрировано в районе полюсов. Самая массивная покровная ледяная глыба называется Антарктическим ледниковым щитом. Его мощность достигает пяти километров. Щит занимает 97% континента. Он постепенно спускается в зону континентальной отмели, за счет чего идет постоянное формирование шельфовых льдов.
Еще одно известное ледяное образование площадью 549 000 километров носит название Росса. Среди горных ледников следует выделить такие крупные формирования, как Гималайские, Альпийские вершины, Кордильеры и Анды. Больше всего льдов находится в Антарктическом и Арктическом регионах. Площадь материковых льдин в Антарктиде превышает тринадцать миллионов километров. На втором месте находится Гренландия. Здесь находится почти два миллиона километров льда. Другие климатические пояса имеют ледники только на вершинах гор.
Горные родники образуются при постепенном понижении температурного режима в связи с поднятием на высоту. Материковые глыбы сформировались не одну тысячу лет назад. На сегодняшний день они практически не тают, продолжая накапливаться за счет осадков.
На долю покровных ледников приходится более 95% всех покровов льда на планете. Их намного больше, чем шельфовых или горных.
Всё о воде
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| « Март | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 | |||||
Виды льда
1. Атмосферный лед: град, снег, иней.
Понятие атмосферный лед включает в себя такие явления, как ледяные частицы, которые выпадают на землю в виде твердых осадков. Также это могут быть ледяные кристаллы и аморфный налет, который появляется на земной поверхности.
Град выпадает атмосферными осадками в виде небольших частичек льда, чаще всего круглой или овальной формы, и чаще всего самые большие размеры градин не превышает 5-6мм. Обычно град выпадает при плюсовой температуре воздуха, и обычно при этом идет сильный ливень и гроза.
Снег это твердые осадки в виде снежинок. Есть несколько видов облаков, которые преобразуют воду в снег, например, слоисто-дождевые облака приносят снегопад. Снег это исключительно зимний вид осадков, который образует снежный покров на поверхности земли.
Иней это образующийся на земле тончайший слой ледяных кристаллов, преобразованных из водяного пара атмосферы, и появляется он тогда, когда земная поверхность охлаждена ниже, чем температура воздуха. Иней также образуется на всех наземных предметах, деревьях и почве.
2. Лед водный: донный лед, внутриводный лед, ледяной покров.
Донный лед, это лед который откладывается на дне водоема. Донный лед можно обнаружить на дне озер, рек и морей, как на предметах, погруженных в воду, так и на мелководье. Имеющий пористую структуру, донный лед образуется тогда, когда переохлажденная вода кристаллизуется.
Внутриводный лед это образующийся в толще воды или на дне любого водоема скопление ледяных кристаллов.
Ледяной покров это не что иное, как сплошной лед, появляющийся при минусовой температуре на поверхности рек или морей, океанов или озер, а также на поверхности искусственных водоемов. Круглый год существует только в высокоширотных областях.
3. Лед подземный.
Подземные льды, это льды которые находятся в верхних слоях земной коры. Чаще всего подземные льды встречаются там, где присутствуют многолетнемерзлые породы. Имеется отличие по образованию современного и ископаемого подземного льда, а также по происхождению, как-то:
а) появляющийся при промерзании рыхлых отложений первичный лед
б) возникающий при кристаллизации воды и водяных паров вторичный лед; в трещинах – жильный лед; пещерный лед – в порах и пустотах; появляющийся на земной поверхности и покрытый осадками погребенный лед.
4. Лед ледниковый.
Ледяная монолитная порода, образующая ледник называется ледниковым льдом. Появляется ледниковый лед чаще всего, из большого накопления снега, который имеет природное уплотнение и преобразование.
Еще в природе можно отметить появляющийся на спокойной поверхности реки игольчатый лед; имеющий вид кристаллов со слоистым строением.
Имеется также лед молодой, называемый серо-белый лед, толщиной не более 30мм, который при деформации торосится.
Серый лед, имеющий толщину не больше 15мм, при деформации наслаивается.
Лед, который возникает на поверхности воды, называют поверхностным льдом.
Первичные поверхностные образования льда, которые состоят из иглообразных кристаллов и имеют обычно пятна или серый оттенок называются сало.
Полоски льда, имеющие большие размеры и появляющиеся на берегах водохранилищ и озер даже в том случае, если сама вода не замерзла, называют забереги.
Вода, основа нашей жизни на планете, может принимать три агрегатных состояния — жидкое (моря, реки, водоёмы, океаны, ручьи и пр.), газообразное (атмосфера), и твердое (ледники). Последние представляют собой массы льда, образованные при накоплении осадков атмосферы.
Виды ледников
В зависимости от того, где они расположены, выделяют ледники:
Покровные составляют больше 90 % всех ледниковых масс на планете, это самый многочисленный класс. Они представляют собой остатки щитов, куполов, покрывавших землю в древние времена. Именно такую форму они сохраняют и сейчас.
Образованы в местностях, характеризующихся низким уровнем снега. Подобные оледенения сосредоточены в Антарктиде, Гренландии.
Горные занимают меньшие площади, могут иметь различные формы, в зависимости от географии. Располагаются на вершинах, склонах, в долинах скал. В свою очередь формы вершин и свойства долин определяют характеристики ледников и различные их типы.
Как образуются ледники
Когда выпадает большое количество осадков, больше, чем их успевает растаять, образуются ледники. Нижние слои снега утрамбовываются под тяжестью верхних, становятся более плотными. В результате превращаются в лед.
Сначала он имеет зернистую структуру, кристаллическую форму, затем становится голубым и прозрачным, приобретая высокую плотность. Силы тяжести заставляет его перемещаться.
Движение происходит вдоль плоскостей кристаллической решетки. Молекулы воды соединяются с другими, находящимися в своем и соседних слоях. Связь с соседними менее прочная, поэтому и происходит движение.
Скорость движения может быть различной, за год масса льда проходит до 200 километров. Небольшая минусовая температура способствует перемещению, а давление влияет на скорость движения.
Геологическая деятельность ледников
В результате перемещения ледники оказывают разрушительное воздействие на окружающий рельеф. Процесс этот получил название экзарации. Чем мощнее и выше скорость, тем серьезнее последствия. Когда они попадают в долины рек, то вызывают изменение рельефа в результате того, что давят на стенки и ложе.
Постепенно местность принимает форму, напоминающую корыто. Такие долины называют трогами. Чем шире долина, тем больше она сопротивляется ледяной массе, тем медленнее изменяется ее форма.
Если скорость движения очень высокая, а рельеф долины сопротивляется изменению, создается котлован. Обычно они получаются на поворотах, в местах сильной мягкости пород, спада уклона долины. Глубина таких выпахиваний ограничена коренными породами, ригелями. Некоторые районы долин рек характеризуются такими углублениями, что говорит о существовании там ледников в прошлом.
Во время движения ледниковая масса захватывает разные материалы, песок, камни. Переносит их на большие расстояния. Впоследствии отложенные породы, транспортируемые таким образом, называются мореной.
Область питания ледника
Чтобы ледник продолжал свое существование, к нему постоянно должен присоединяться новый снег. Основными областями питания являются низины, в которых ледник собирает свое вещество. Их заполняет снег, накапливается, далее образуется фирн.
Это состояние осадков, близкое ко льду. Он довольно рыхлый, начинает кристаллизоваться. После его образования происходит присоединение к ледниковой массе, проходящей мимо.
В результате стены впадин, называемые карами, становятся крутыми, а само углубление приобретает форму чаши. Стены ее продолжают разрушаться, приближаясь к соседним углублениям. Образуются острые пики.
Область абляции (убыли) ледника
Под действием погодных условий ледник может разрушаться, таять и испаряться. Процесс исчезновения называют абляцией.
Самую разрушительную силу несет солнечное тепло. Именно в результате таяния и исчезает основная часть ледниковой массы. Кроме того, тепло может получаться при движении, при трении о дно речной долины, исходить от земли.
Плавление происходит при температуре ниже нуля. Ветер также разрушителен. Как и препятствия, встречаемые на пути, в результате столкновения со скалами, часть массы может отколоться.
Таянию ледников способствует климат, глобальное потепление. Этот процесс не остановить, даже если атмосферу полностью очистить, ледники будут продолжать исчезать еще не одно десятилетие. Кроме того, на них влияет горнолыжный туризм. Особенно это характерно для Альп.
Ледники являются основным источником пресной воды на Земле. Кроме того, водами оледенений питаются гидроэлектростанции, расположенные рядом. В будущем при таянии льдов запасы воды резко сократятся, что окажет губительное влияние на человечество. Также возможны природные катаклизмы, обвалы, сели, которые могут унести за собой множество жизней.
В результате таяния поднимется уровень Мирового океана, что грозит наводнениями. Ученые выяснили, какие континенты пострадают в первую очередь. Вся информация собрана на карте «Всемирного потопа».
Интересные факты о ледниках
Ледники находятся почти во всех частях земного шара, за исключением Австралии. Они расположены даже в Новой Зеландии, рядом с джунглями. Из вечнозеленого леса можно попасть на заледенелую территорию.
Самое крупное сосредоточение пресной воды в России находится на ледниках Северного Ледовитого океана.
Современное оледенение Эльбруса составляет более 120 квадратных километров.
В Китае есть ледник, исчезающий и появляющийся снова. Ученые давно предсказали, что жить ему осталось недолго. Но он всегда загадочным образом возрождается вновь.
Объем ледника можно определить по карте толщины льда. Существует формула, позволяющая оценить его размер, в зависимости от видимой формы.
Значение и роль ледников на планете
Кроме пресной воды, ледники содержат большое количество углекислого газа. Если их не будет, парниковый эффект значительно усилится. Благодаря им, земная поверхность отражает солнечные лучи, что позволяет не подниматься средней температуре воздуха до опасных пределов.
Таким образом, значение ледниковых масс для всей планеты переоценить сложно. Пресную воду, благоприятный климат в мире, ландшафты природы невероятной красоты люди имеют именно благодаря им.