Ледообразование в пресной холодной воде

Образование ледяного покрова. Вследствие различия в хими­ческом составе пресных и соленых вод процесс льдообразования в них неодинаков.

С охлаждением поверхностного слоя пресной воды ее плот­ность увеличивается и возникает перемешивание вод, которое про­должается до все большей глубины, пока плотность воды не до­стигнет наибольшего значения при температуре +4 °С, по всей глубине бассейна. Когда поверхностный слой воды охладится ниже температуры 4 °С, его плотность будет иметь значение меньше плотности нижележащих слоев и перемешивание вод прекратится. При достижении поверхностным слоем температуры - 0,13°С начинается образование льда.

Для вод соленостью от 0 до 24,7 %о,  которые называются со­лоноватые, процесс замерзания происходит так же, как и в пресной воде, с той лишь разницей, что льдообразование в солоноватых водах  происходит  при  более  низких  температурах  наибольшей плотности  и  замерзания   воды  в  зависимости  от ее  солености.

Изменение температуры замерзания и температуры наибольшей  плотности  происходит  в  различной  степени   Как видно рис. 44, температура наибольшей плотности понижается быстрее чем температура замерзания. В результате при солености, равной 24,7 %₀,  температура   наибольшей   плотности   и  температура  за­мерзания имеют одинаковое значение.—1,3 °С.

Для морских вод с соленостью большей чем 24,7 %₀ процесс льдообразования протекает иначе. Из рис. 44 видно, что у вод морских температура наибольшей плотности ниже температуры замерзания. Поэтому, когда температура поверхностного слоя морской воды достигает температуры замерзания, явление пере­мешивания вод не прекращается. Образование кристаллов льда может происходить не только на поверхности воды, но и во всем слое перемешивания, достигшем температуры замерзания. Такое же явление наблюдается, когда перемешивание вод происходит под воздействием ветра, волнения и течений. Лед, образовавший­ся в толще вод или у дна, называется глубинным и донным.

Процесс замерзания солоноватых и морских вод имеет и общее свойство — осолонение оставшегося объема воды. Это объясня­ется тем, что после того, как вода в море достигает температуры замерзания, из нее начинает выделяться чистый пресный лед, вследствие чего повышается соленость остального объема воды. Поэтому для дальнейшего льдообразования требуется новое по­нижение температуры поверхностного слоя.