Su, genellikle diğer maddelerin büyük çoğunluğu gibi değil, tamamen olağandışı davranır. Tüm fizik yasalarına göre, katı bir agregasyon halindeki bir madde sıvı bir analogdan daha ağır olmalı ve bu nedenle buzun dibinde olması gerekir.
Ancak yine de, üstte yüzüyor ve altındaki su sadece sıvı değil, aynı zamanda canlıların kışlaması için de uygun. Her şey farklı olsaydı ve dipte buz birikirse, sudaki yaşamı korumak imkansız olurdu. Sonuçta, havuzlar her kış tamamen donacaktı. Havuzlara ne koruma sağlar ve su neden donmadan kalır?
Buz neden batmıyor?
Buzun kaldırma kuvveti, donma sırasında yoğunluğunun çevredeki suyunkinden daha az olması ile sağlanır. Kristal bir kafes alır ve genellikle ek bir yüzdürme marjı veren hava kabarcıkları ile zenginleştirilir. Rezervuarların kenarından yavaş yavaş ortaya doğru bir kapak oluşur. Buzun başlangıç kalınlığı ve mukavemeti küçüktür, ancak soğuk havalarda hızla artabilirler.
İlginç gerçek: güvenle yürüyebileceğiniz en güçlü buzun mavimsi veya yeşilimsi bir tonu vardır. Buz beyazsa, yarısı kadar dayanıklıdır ve gri ise, üzerine basmaya değmez. Suya bir parça buz atarsanız, önce dibe iner. Bununla birlikte, gelecekte biraz eriyecek, etrafındaki su kalınlaşacak ve yüzecek.
Neden sadece havuzun üstü donuyor?
Teorik olarak, herhangi bir su kütlesi donarak buzun dibine dönebilir. Uygulamada, maksimum 3 metre derinliğe sahip küçük bir göl, sert Rus kışında bile dibe donmaz, diğer su kütlelerinden bahsetmez. Bu tam olarak hipotermiye karşı önemli koruma sağlayabilen buzdan kaynaklanmaktadır. Nüansları anlamak için, soğutma suyu işleminin nasıl gerçekleştiğini düşünmek gerekir.
Su kütleleri +4 dereceye ulaştığında, rezervuardaki katmanları hareket ettirmeye yönelik yoğun bir süreç başlar. Soğuk katmanlar yükselmeye başlar, çünkü su özelliklerini dikkate alarak yoğunlukları en düşüktür. Rezervuarın altında ılık kütleler birikir. Üst soğuk katmanlarda, yavaş yavaş tüm yüzeyi kaplayan ve kaplayan buz oluşumu süreci başlar. Bundan sonra, suyun soğutulması pratik olarak durur.
Buzun altındaki su artık rüzgarla karıştırılamaz, tüm katmanlar bozulmadan kalır - özellikle durgun veya yavaş akan sularda. Buzun düşük ısı iletkenliği, rezervuarın daha fazla soğumasına karşı koruma sağlayan bir tür yastık oluşturur. Bununla birlikte, suyun termal iletkenliği de düşüktür.
Su kütleleri, ılık döneme kadar tam anlamıyla bir buz kabuğunun altında güvensiz kalır ve tüm sualtı sakinleri sorunsuz kışlayabilir. Onlar için tek zor an oksijen eksikliğidir, çünkü buz su yüzeyini havadan ayırır ve bu hayati madde ile doygunluğunu önler.Bu nedenle kışın balıklar bazen buzdaki delinmiş deliklere veya diğer deliklere çivilenmiş - sadece tıkalı.
İlginç gerçek: Buz ve suyun eşsiz özellikleri nedeniyle Antarktika'da göller bile var. Yani, bunlardan biri olan Vostok, 4 km kalınlığında bir buz tabakasının altında bulunur. Şu anda, içinde yaşayan canlıların olup olmadığı belli değil.
Bazı hayvan türleri doğrudan yerel göllerinin buzlarında hazırda bekletilir - örneğin kurbağalar, yeniler. Fizyolojik özellikler, vücutları yaşam riski olmadan dondurmalarına izin verir ve daha sonra ilkbaharda çözüldükten sonra, eskisi gibi tekrar yaşayabilirler. Hücrelerdeki doğal antifrizler, dondurma üzerine her birinde akut bir buz kristali oluşumunu dışlar ve canlı bir hücreyi yok eden, ölümüne ve önceki formunda çözülememesine yol açan bu kristaldir. Amfibiler dondan ve buzda donmaktan korkmazlar.
Böylece, rezervuarın üst kenarında oluşan buz, düşük ısı iletkenliği nedeniyle onu daha fazla donmaya karşı korur. Teorik olarak, okyanuslar bile dibe kadar donabilir, ancak bunun için sıcaklıklar çok düşük olmalıdır. Uygulamada, sadece su birikintileri ve çok sığ su kütleleri tamamen donar ve buna ek olarak, sığ havuzlar ve göller çok şiddetli kışlar sırasında tamamen donabilir. Normal koşullar altında, küçük bir artı sıcaklık göstergesine sahip su her zaman bir buz tabakası altında saklanır.
