Температура воды в волге зимой под льдом
Обновлено: 02.07.2024
Почему вода в водоёмах зимой не промерзает до самого дна?
Это свойство воды является принципиально важным для выживания живности многих водомов. Когда начинается понижение температуры воздуха (и соответственно — воды) осенью и в предзимье, сначала при температуре выше +4 С более холодная вода с поверхности водома опускается вниз (как более тяжлая), а тплая, как более лгкая, поднимается вверх и идт обычное вертикальное перемешивание воды. Но как только во всм водоме по вертикали устанавливается Т= +4 С, процесс вертикальной циркуляции останавливается, поскольку с поверхности вода уже при +3С становится легче той, что находится ниже (при +4С) и турбулентная теплопередача quot;холодаquot; по вертикали резко сокращается. В итоге с поверхности вода даже начинает замерзать, потом устанавливается и ледяной покров, но при этом в зимний период передача холода в нижние слои воды резко уменьшается, так как и сам слой льда сверху, и тем более, слой выпавшего на лд сверху снега обладают определ1нными теплоизоляционными свойствами! Поэтому у дна водома почти всегда остатся хотя бы тонкий слой воды при Т=+4С — а это и есть температура выживания в водоме речной, болотной, озрной и пр. живности. Если бы не это интересное и важное свойство воды (Мах плотность при +4С), то водомы на суше все промерзали бы до дна каждую зиму, и жизнь в них не была бы такой обильной!
Здесь работает очень важное свойство воды. Твердая вода (лед) легче своего жидкого состояния. Благодаря этому лед всегда находится сверху и защищает нижние слои воды от мороза. Только очень мелкие водоемы в очень сильный мороз могут промерзать до дна. В обычных случаях под слоем льда всегда находится вода, в которой сохраняется вся подводная жизнедеятельность.
Все зависит от силы морозов,иногда даже глубокие стоячие водоемы могут замерзать до дна. если морозы под минус 40 стоят несколько недель. Но в основном, действительно, водоемы не промерзают, что дает возможность выжить обитающим в них рыбам и растениям. А дело тут в таком любопытном свойстве воды, как отрицательный коэффициент расширения, который имеет вода при температуре от +4 градусов и ниже. То есть если вода нагрета выше 4 градусов, то при увеличении ее температуры она будет стремиться занять больший объем, ее плотность уменьшается и он поднимается вверх. Если же вода остывает ниже 4 градусов ситуация меняется на противоположную — чем холоднее вода, тем легче она становится и тем меньше ее плотность, а следовательно более холодные слои воды стремятся наверх, а имеющие температуру +4- вниз. Таким образом подо льдом температура воду устанавливается в +4 градуса. Пограничные слои воды рядом со льдом будут либо подтапливать лед, либо подмерзать сами, увеличивая толщину льда, пока не установится динамическое равновесие — сколько льда растает от теплой воды, столько воды замерзнет от холодного льда. Ну а про теплопроводность льда сказано уже все.
Вы упустили очень важный момент: самая большая плотность воды — при температуре +4 градуса. Поэтому, прежде чем водоем начнет замерзать, вся вода в нем, перемешиваясь, охлаждается до этих самых плюс четырех, а уж затем верхний слой охлаждается до нуля и начинает замерзать. Так как лед легче воды, он не опускается на дно, а остается на поверхности. Кроме того, лед имеет очень малую теплопроводность и это резко уменьшает теплообмен между холодным воздухом и слоем воды подо льдом.
Причиной всему одна из аномалий воды. Насколько всем известно, плотность пресной воды равна 1 г/см 3 (или 1000 кг/м 3). Однако это значение меняется в зависимости от температуры. Наибольшая плотность воды наблюдается при +4°C, при увеличении или уменьшении температуры от этой отметки, значение плотности понижается.
Что же происходит на водоёмах? С приходом осени, когда наступают холода, поверхность воды начинает охлаждаться и, следовательно, становиться тяжелее. Плотная поверхностная вода погружается на дно, а более глубинная — всплывает на поверхность. Таким образом, происходит перемешивание до тех пор, пока вся вода не достигнет температуры +4°C. Поверхностная вода продолжает охлаждаться, но плотность её теперь уменьшается, поэтому верхний слой воды остаётся на поверхности, и перемешивание уже не происходит. В итоге поверхность водоёма покрывается льдом, а глубинные воды охлаждаются очень медленно, только за счёт теплопроводности, которая у воды очень низкая. На протяжении всей зимы придонные воды могут сохранять свою температуру на уровне 4°C. С приходом весны и лета происходит обратный процесс, но глубинные воды опять же сохраняют свою температуру.
Благодаря этой интересной особенности сравнительно крупные водоёмы практически никогда не промерзают до дна, что даёт рыбам и прочим водным обитателям возможность выжить зимой.
Тут важна не температура, а толщина льда - безопасной считается 10см для пресной воды и 15см для солёной. Если лед толщиной 10см или 15см для соответственного типа воды, то по нему можно ходить смело гарантированно. Лично мои наблюдения, что на протяжении зимы температура должна быть стабильно минус 12 градусов Цельсия, при такой температуре вода уверенно замерзает в реках и озерах и можно периодически проверять толщину льда. Быстрые реки зимой замерзают только вдоль берега, а ближе к середине реки уже лед тонкий.
Хотя половина зимы уже позади, вода в Волге замерзает крайне плохо. Толщина льда в районе Самары при норме в 34 сантиметра составляет всего 21 сантиметр. А аккурат напротив городской набережной красуется приличная промоина.
Специалисты утверждают: причина в погодных условиях. Постоянные температурные скачки не позволяют реке как следует промерзнуть. Проблем добавляет большое количество промоин, которые образуются из-за постоянных сбросов воды с Жигулевской ГЭС.
Урок от МЧС: как спастись, если провалился под лед
К счастью, пока большое количество промоин не вызвало резкого всплеска ЧП на Волге. Как нам рассказали в Поисково-спасательной службе Самарской области, за январь на акватории реки были спасены 29 человек. Обошлось без погибших. Самое крупное происшествие было зафиксировано 17 января в районе острова Телячий. От основного покрова откололась льдина, на которой находились 20 рыбаков. Но спасатели сработали быстро и людей эвакуировали на берег. Никто серьезно не пострадал.
Экологи же убеждены: плохое промерзание Волги - проблема системная, и улучшения ситуации ждать не приходится.
- Реки Волги, как таковой, давно не существует, - поясняет сопредседатель Международного социально-экологического союза Сергей Симак. - Вместо нее есть цепь водохранилищ, созданных в результате строительства гидроэлектростанций. Из-за этого значительно снижается скорость потока воды. Это, в свою очередь, вызывает ее сильное прогревание. В итоге зимой с ГЭС сбрасывается вода, которая не остывает до нужной температуры, и образуется большое количество промоин.
17/11/2021 17:15
17 ноября в пресс-центре "КП" в Саратове" состоялась пресс-конференция на тему "Безопасность в зимний период".
Начальник управления безопасности жизнедеятельности правительства Саратовской области Юрий Юрин сказал, что различные структуры готовятся к зимнему периоду уже более месяца.
"Как вы уже слышали, с 25 ноября в регионе устанавливается запрет навигации. С этого дня все суда, кроме судов экстренного реагирования, получают запрет выхода на воду. Сейчас температура воды 5 градусов. В прошлом году запрет навигации был чуть раньше, в этом году мы решили продлить срок навигации. Но дальше тянуть нельзя, это становится опасным. Считаю, что наиболее оптимальное время подобрано", - пояснил Юрин.
Он добавил, что эксплуатироваться смогут суда, в паспортах которых имеется отметка производителя о разрешении работы зимой.
Чиновник пояснил, что муниципалитеты передают в правительство сведения о местах возможного выезда транспорта на лед, чтобы установить барьеры. Помимо этого, выясняются возможности организации пунктов временного размещения и обогрева вдоль трасс и иные позиции.
Юрин отметил, что в России разрешено использование в зимнее время на воде трех типов техники: суда амфибийного типа; аэролиссеры; комбинированные суда, совмещающие оба типа этих судов.
"Лодка-казанка, достаточно распространенная, не способна выдерживать столкновения с льдиной. А с учетом температуры воды в пять градусов, с учетом того, что ночные температуры опускаются, ледообразование у нас начнется с 1-2 градусов. Это вопрос одной-двух недель. Это не значит, что через неделю Волга покроется льдом, хотя и такое возможно. Всё будет зависеть от погоды. Это значит, что будет образовываться шуга - густая вода с фрагментами льда, а в некоторых протоках могут проплывать льдины", - отметил чиновник.
Подпишись на наш Telegram-канал. В нем мы публикуем главное из жизни Саратова и области с комментариями
Читайте также: