Naturlig is. Vad är is, egenskaper hos is. Miljontals kvadratkilometer is

ÄTA. SÅNGARE
Chefsspecialist
Institutet för geografi vid Ryska vetenskapsakademin,
Hederspolarforskare

isvetenskap - glaciologi (från latinets glacier - is och det grekiska logos - undervisning) - uppstod i slutet av 1700-talet. i de alpina bergen. Det är i Alperna som människor har bott nära glaciärer sedan urminnes tider. Men bara under andra hälften av XIX-talet. forskare är seriöst intresserade av glaciärer. Nu studerar glaciologin, förutom glaciärer, fast nederbörd, snötäcke, underjordisk, havs-, sjö- och flodis, is, och det har börjat uppfattas mer allmänt - som en vetenskap om alla typer av naturlig is som finns på jordens ytan, i atmosfären, hydrosfären och litosfären. Under de senaste två decennierna har forskare betraktat glaciologi som vetenskapen om naturliga system vars egenskaper och dynamik bestäms av is.
Historiskt sett växte glaciologin ur hydrologi och geologi och ansågs vara en del av hydrologi fram till mitten av 1900-talet. Idag har glaciologi blivit en självständig kunskapsgren i skärningspunkten mellan geografi, hydrologi, geologi och geofysik. Tillsammans med permafrostvetenskap (med andra ord geokryologi), som studerar permafrost, är glaciologin en del av vetenskapen om kryosfären - kryologi. Den grekiska roten "cryo" betyder kyla, frost, is. För närvarande används metoder för fysikaliska, matematiska, geofysiska, geologiska och andra vetenskaper i stor utsträckning inom glaciologin.
Kärnan i modern glaciologi är de problem som orsakas av förståelsen av platsen och betydelsen av snö och is i jordens öde. Is är en av de vanligaste stenarna på vår planet. De upptar mer än 1/10 av jordens landyta. Naturis påverkar avsevärt bildandet av klimatet, fluktuationer i världshavets nivå, flodavrinning och dess prognos, vattenkraft, naturkatastrofer i bergen, utvecklingen av transporter, konstruktion, rekreation och turism i polar- och högbergsregionerna.
På jordens yta bildas eller existerar ständigt snötäcke, glaciärer, underjordisk is på jordens yta ... De upptar ett område från bråkdelar av en procent i tropikerna till 100 % i polarområdena, där de särskilt märkbart påverka klimatet och den omgivande naturen.
De renaste och torraste snötäckande glaciärerna reflekterar upp till 90 % av solens strålar. Således får mer än 70 miljoner km 2 av den snöiga ytan mycket mindre värme än de områden där det inte finns någon snö. Det är därför snö kyler jorden så mycket. Dessutom har snö en annan fantastisk egenskap: den utstrålar intensivt termisk energi. Tack vare detta svalnar snön ännu mer, och de stora vidderna av jordklotet som är täckta med den blir en källa till global kylning.
Snö och is bildar en sorts terrestra sfär - glaciosfären. Det kännetecknas av närvaron av vatten i den fasta fasen, långsam massöverföring (fullständig ersättning av is i glaciärer sker som ett resultat av cirkulationen av materia i genomsnitt i cirka tio tusen år, och i Central Antarktis - för hundratusentals år), hög reflektivitet, en speciell mekanism för påverkan på land och jordskorpa. Glaciosfären är en integrerad och oberoende del av planetsystemet "atmosfär - hav - land - glaciation". Till skillnad från land, hav, inre vatten och atmosfären försvann snö-is-sfären förr helt i vissa skeden av jordens historia.
De gamla istiderna orsakades av kylningen av jordens klimat, som har genomgått upprepade förändringar genom sin historia. Varma tider, som bidrog till livets utveckling, ersattes av perioder av kraftig kylning, och sedan ockuperade enorma inlandsisar stora delar av planeten. Genom geologisk historia har glaciationer upprepats vart 200-300 miljoner år. Den genomsnittliga lufttemperaturen på jorden under glacialepokerna var 6-7 °С lägre än under de varma epokerna. För 25 miljoner år sedan, under paleogenperioden, var klimatet mer homogent. Under den efterföljande neogenperioden inträdde en allmän kylning. Under de senaste årtusendena har stora glaciala formationer bevarats endast i de polära områdena på jorden. Det antarktiska inlandsisen har funnits i mer än 20 miljoner år. För ungefär två miljoner år sedan uppträdde även inlandsisar på norra halvklotet. De förändrades kraftigt i storlek och försvann ibland helt. Den senaste stora framryckningen av glaciärer inträffade för 18-20 tusen år sedan. Den totala arean av glaciation vid den tiden var minst fyra gånger större än dagens. Bland orsakerna som orsakar förändringar i glaciationen under tiotals miljoner år har akademikern V.M. Kotlyakov sätter i första hand omvandlingen av kontinenternas konturer och fördelningen av havsströmmar, på grund av kontinenternas drift. Den moderna eran är en del av istiden.

Om för en person långt ifrån glaciologin betyder begreppet "förra årets snö" vanligtvis något som inte längre existerar, ett otroligt eller helt enkelt tomt eller löjligt fenomen, så vet vilken glaciolog och till och med en student i geografi att om det inte fanns några förra årets snöar, skulle det inte finnas någon och själva glaciärerna.
Varje år faller biljoner ton snö från atmosfären på vår planets yta. Varje år på norra halvklotet etableras snötäcke på ett stort område som motsvarar nästan 80 miljoner km 2, och på södra halvklotet - på hälften.
Snö föds i moln där den relativa luftfuktigheten når 100 %. Ju högre lufttemperatur vid vilken otaliga varianter av snöflingor föds, desto större storlek. De minsta snöflingorna uppstår vid låga lufttemperaturer. Vid temperaturer nära noll grader observeras vanligtvis stora flingor, som bildas som ett resultat av frysning av enskilda små snöflingor.
Men atmosfäriska kristaller avsattes på jordens yta och bildade ett snötäcke på den. Dess densitet och struktur påverkas avsevärt av lufttemperatur och vind. Högre temperaturer gör att snöpartiklarna håller ihop och skapar en mycket kompakt massa. En stark vind kan lyfta och bära snön i marklagret från en plats till en annan och förvandla den till små bitar som redan saknar vackra genombrutna strålar. Ju starkare vinden är, desto mer snö kommer den att ta bort från ytan, desto tätare kommer den att packas.
Men snöpartiklarna kan inte färdas i det oändliga: de kommer att krypa ihop och stelna till en hård drift eller så småningom avdunsta. Inom några timmar skapar en stormvind mycket täta åsar - sastrugi, som en persons fot inte kan tränga igenom.
Vintern går. Solen stiger högre och högre över horisonten. Dess vårstrålar försöker smälta snön som samlats under den kalla årstiden. Men snön börjar smälta först när varm luft kan värma den till noll temperatur. Eftersom en mycket stor mängd värme går åt till smältning, värms luften i snöiga områden på jorden upp mycket långsammare och dess temperatur fortsätter att vara relativt låg under lång tid. I Antarktis och Arktis, såväl som på de höga bergen i planetens tempererade zon, räcker den genomsnittliga sommarsmältningen vanligtvis inte för att smälta all säsongsbetonad snö på kort tid. Med början av nästa vinter avsätts ett nytt lager på den överfulla resten av fjolårets snö, och efter ytterligare en
år är ett annat. Således ackumuleras gradvis enorma massor av perenn snö - firn - och komprimeras. Med tiden bildas is från dess lager. Efter att ha nått en viss tjocklek börjar den röra sig extremt långsamt nerför sluttningen. Väl i en varmare zon "lastar ismassan av" - den smälter. Detta är ett grovt diagram över glaciärens ursprung. Förklarande glaciologisk ordbok under ordet glaciär förstår en ismassa som huvudsakligen bildas från fast atmosfärisk nederbörd, som upplever ett viskös-plastiskt flöde under påverkan av gravitationen och tar formen av en bäck, ett system av bäckar, en kupol eller en flytande platta. Det finns berg och täckglaciärer.
En glaciär existerar under förhållanden där mer fast atmosfärisk nederbörd ackumuleras ovanför snögränsen än vad den smälter, avdunstar eller förbrukas på annat sätt. Två områden särskiljs på glaciärer: tillförselområdet (eller ackumulering) och konsumtionsområdet (eller ablation). Ablation inkluderar förutom smältning även avdunstning, vindblåsning, iskollaps och isbergsflisning. Glaciärer rör sig från ett försörjningsområde till ett utsläppsområde. Höjden på snögränsen kan variera över ett mycket brett område - från havsnivån (i Antarktis och Arktis) till en höjd av 6000-6500 meter (på den tibetanska platån). Samtidigt, i den norra delen av Ural-området och i vissa andra regioner på jorden, finns det glaciärer som ligger under den klimatiska snögränsen.
Storleken på glaciärer kan vara mycket olika - från bråkdelar av en kvadrat kilometer (som till exempel i norra Ural) till miljontals kvadratkilometer (i Antarktis). Tack vare rörelsen utför glaciärer märkbar geologisk aktivitet: de förstör de underliggande stenarna, transporterar och deponerar dem. Allt detta orsakar betydande förändringar i ytans relief och höjd. Glaciärer förändrar det lokala klimatet på ett sätt som gynnar deras utveckling. Is "lever" inuti glaciärer ovanligt länge. En och samma del av den kan existera i hundratals och tusentals år. Så småningom kommer det att smälta eller avdunsta.
Glaciärer är en av de viktigaste komponenterna i jordens geografiska hölje. De täcker cirka 11 % av jordens yta (16,1 miljoner km 2). Volymen is som är innesluten i glaciärer är cirka 30 miljoner km3. Om det var möjligt att sprida det i ett jämnt lager på jordklotets yta, så skulle isens tjocklek vara cirka 60 m. I detta fall skulle den genomsnittliga lufttemperaturen på jordens yta bli mycket lägre än nu, och livet på planeten skulle upphöra. Lyckligtvis hotar inte en sådan utsikt oss idag. Om vi ​​ändå föreställer oss en omedelbar global uppvärmning, som är helt otrolig idag, som skulle innebära en samtidig snabb avsmältning av alla jordens glaciärer, då skulle världshavets nivå stiga med cirka 60 meter.
Som ett resultat skulle de tätbefolkade kustslätterna och de största hamnarna och städerna stå under vatten i ett område av 15 miljoner km2. Under tidigare geologiska epoker var havsnivåfluktuationerna mycket större, inlandsisar bildades och smälte sedan. De största fluktuationerna av glaciärer ledde till växlingen av glaciala och icke-glaciala perioder. Den genomsnittliga tjockleken på moderna glaciärer är cirka 1700 m, och den maximala tjockleken av de uppmätta överstiger 4000 m (i Antarktis). Det är på grund av denna isiga kontinent, liksom Grönland, som den genomsnittliga tjockleken på moderna glaciärer är så hög.
I vår tid är glaciärer väldigt ojämnt fördelade på grund av olika klimatförhållanden och jordytans topografi. Cirka 97% av den totala ytan av glaciärer och 99% av deras volym är koncentrerade i de två kolossala arken Antarktis och Grönland. Utan dessa naturliga kylskåp skulle jordens klimat vara mycket mer enhetligt och varmare från ekvatorn till polerna. Det skulle inte finnas en sådan variation av naturliga förhållanden som det är nu. Förekomsten av omfattande iskappor i Antarktis och Arktis förbättrar temperaturkontrasten mellan jordens höga och låga breddgrader, på grund av vilket det finns en mer kraftfull cirkulation av atmosfären på hela planeten. Antarktis och Grönland spelar idag en av huvudrollerna i att forma klimatet på hela jordklotet. Därför kallas båda stora regionerna i modern glaciation ibland bildligt talat för de viktigaste ledarna för jordens klimat.
Glaciärer är känsliga indikatorer på klimatförändringar. Enligt deras fluktuationer bedömer forskare dess utveckling. Glaciärer utför gigantiska geologiska arbeten. Till exempel, som ett resultat av den enorma belastningen av stora inlandsisar, sjunker jordskorpan till ett djup av hundratals meter, och när denna belastning tas bort, stiger den. Den utbredda minskningen av glaciärer under de senaste 100-150 åren är förenlig med den globala uppvärmningen (cirka 0,6 °C under samma period). De tidigare storlekarna av glaciärer kan rekonstrueras från läget för deras moräner - åsar från stenfragment som avsatts under glaciärernas frammarsch. Genom att bestämma tidpunkten för bildning av moräner är det möjligt att fastställa tidpunkten för tidigare glaciärrörelser.
Glaciärer är de viktigaste vattenresurserna på planeten. Is är en monomineral sten, som är en speciell, fast fas av vatten.
De rikaste isskafferierna på planeten lagrar noggrant det renaste vattnet i världen. Dess kvantitet är lika med flödet av alla floder i världen under de senaste 650-700 åren. Massan av glaciärer är 20 tusen gånger större än massan av flodvatten.
Mänskligheten är ännu inte väl medveten om lagringen av fast vatten. För att studera dem vid Institutet för geografi vid USSR:s vetenskapsakademi på 60-70-talet under ledning av prof. V.M. Kotlyakov, mycket arbete gjordes för att skapa en serie med flera volymer av ett unikt glaciologiskt verk - Catalogue of Glaciers of the USSR. Den tillhandahåller systematiserad information om alla glaciärer i Sovjetunionen, som indikerar de viktigaste egenskaperna för deras storlek, form, position och regim, såväl som kunskapsläget.
Förutom en betydande påverkan på klimatet påverkar glaciärer livet och ekonomiska aktiviteter för människor som bor i deras närområde. Människan måste räkna med glaciärernas otyglade natur. Ibland vaknar de och utgör en formidabel fara. Grandiosa ansamlingar av snö och is i bergen ger ofta upphov till sådana spontana naturfenomen som lerstensflöden - lerflöden, laviner, skarpa rörelser och kollapser av ändsektioner av glaciärer, dammar av floder och sjöar, översvämningar och översvämningar.
Alla är bekanta med den senaste katastrofala förändringen av Kolka-glaciären i Nordossetien.
Det finns pulserande glaciärer i många delar av jorden. Ett stort antal av dem har hittats i Nord- och Sydamerika, Island, Alperna, Himalaya, Karakorum, Nya Zeeland, Svalbard, Pamir och Tien Shan. På Rysslands territorium finns de i bergen i Kaukasus, Altai, Kamchatka. Ett betydande antal svallande glaciärer avslutar sin rörelse i kustvattnen i Arktis och Antarktis. Polarglaciärfluktuationer fungerar som en pålitlig naturlig indikator på globala klimatförändringar. Det är omöjligt att bekämpa isens "pulsarer". Det är mycket viktigare att lära sig hur man korrekt förutsäger sin rörelse.
Många observatorier och vetenskapliga stationer har inrättats i olika delar av världen, där forskare under de svåraste naturliga och klimatiska förhållandena gör observationer av glaciärer och studerar deras egenskaper och vanor. Grannskap med glaciärer är kantad av både fördelar och faror. Å ena sidan förser de en person och hans hushåll med dricksvatten och tekniskt vatten, och å andra sidan skapar de ytterligare problem och helt enkelt ett hot, eftersom de kan vara källor till katastrofer. Därför är idag glaciologisk forskning av direkt nationell ekonomisk betydelse, och redan nu krävs kvalificerad rådgivning från glaciologer för att lösa viktiga problem kopplade till utvecklingen av vattenkraft och gruvindustri i bergen och polarområdena, med byggande. Sålunda har glaciologin, förutom den rent vetenskapliga, på senare tid fått stor praktisk betydelse, som kommer att förstärkas i framtiden. Glaciologins roll växer ständigt, eftersom fler och fler nya områden med ett långvarigt istäcke och ett hårt klimat är involverade i den sociala produktionen. I Ryssland är detta landets norra kust, tvättad på stort avstånd av Ishavet, Sibiriens vidsträckta vidder, Kaukasus, Altai, Sayan, Yakutia och Fjärran Östern.
Den systematiska studien av glaciärer började relativt nyligen. Det började utvecklas särskilt intensivt i slutet av 1950-talet. Dagen den 1 juli 1957 gick till världshistorien som början på en storslagen vetenskaplig händelse - det internationella geofysiska året (förkortat IGY). Tusentals forskare från 67 länder i den gamla och nya världen anslöt sig sedan till sina ansträngningar för att genomföra omfattande studier av globala geofysiska processer under perioden med maximal solaktivitet under ett enda program. För första gången blev glaciologi en av huvudgrenarna i studien av jorden. Över 100 glaciärstationer fungerade under IGY från norr till sydpolen. Tack vare detta har vår kunskap om modern glaciation av jordklotet utökats avsevärt. Efter slutförandet av IGY:s arbete fick den glaciologiska vetenskapen universellt erkännande bland andra planetvetenskaper.
Tiden har kommit då glaciologer från olika länder har påbörjat omfattande forskning om de storslagna inlandsisarna i Antarktis och Grönland, på polarskärgårdarna och öarna, i jordens högland. Istiden i Antarktis och Arktis, i motsats till isisen på tempererade breddgrader, interagerar direkt med havet. Isflödet i havet är fortfarande den mest outforskade processen och en av de viktigaste ur glaciologisk synvinkel av globala och regionala klimat- och miljöförändringar i Arktis.
Idag har glaciologin samlat på sig ett stort faktamaterial på jordens naturliga is. Under många år, under ledning av akademiker V.M. Kotlyakov, utfördes mödosamt arbete vid Institutet för geografi vid USSR Academy of Sciences (nu Ryska vetenskapsakademin) för att skapa en unik atlas över världens snö- och isresurser; 1997 gick den ur tryck, och 2002 tilldelades den Ryska federationens statliga pris. Denna unika samling av många kartor återspeglar tillståndet för snö och glaciärobjekt och -fenomen under perioden 1960- och 1970-talen. Alla av dem är nödvändiga för jämförelse med deras efterföljande förändringar under påverkan av både naturliga och antropogena faktorer. Atlasen gör det möjligt att kvalitativt, och i vissa fall, kvantitativt bedöma betydelsen av snö- och isfenomen på alla nivåer - från flodbassängen till systemet "atmosfär - hav - land - glaciation", för att beräkna reserverna av snö och is som en viktig del av vattenresurserna. Modern vetenskaplig kunskap om bildandet, distributionen och regimen av snö och is på jorden, presenterad i Atlas, öppnar upp breda möjligheter för utvecklingen av glaciologiska och relaterade vetenskapsgrenar på vår planet och bidrar till den fortsatta utvecklingen av många områden i klot. De enorma glaciologiska materialen som ackumulerats under de senaste decennierna tillåter glaciologer att komma närmare att lösa ett antal aktuella teoretiska frågor inom glaciärvetenskap.

Artikelpublikationssponsor: VitroClinic IVF Reproductive Health Clinic. Med hjälp av klinikens tjänster kommer du att få hjälp av högt kvalificerade specialister som snabbt kommer att identifiera orsakerna till infertilitet, hjälpa dig att effektivt övervinna det och föda ett friskt barn. Du kan lära dig mer om de tjänster som tillhandahålls och boka tid med en läkare på den officiella webbplatsen för VitroClinic IVF Reproductive Health Clinic, som finns på http://www.vitroclinic.ru/

I vardagen används verbet "flyga över" mycket mindre ofta än "övervintra". Glaciologer använder det mycket brett. Snöfläckar på sluttningar som fanns innan snötäcket bildades kallas flyg(inte flyg!). - Hit och vidare ca. ed.
Söker. Lazarevich. Snow line//Geography, nr 18/2000, sid. 3.
För mer information, se: E.M. Sångare. Miniatyrglaciärer i Ural//Ibid., sid. fyra.
Se: N.I. Osokin. Glacial katastrof i Nordossetien // Geografi, nr 43/2002,
Med. 3-7.

Naturen är den största och skickligaste av skapare, och avslöjar för oss oöverträffad skönhet och storhet i alla hennes skapelser. För oss är hennes mästerverk verkligen ett verkligt mirakel och naturen har tillräckligt med medel för kreativitet, oavsett om det är sten, vatten eller is.

Blue River ligger på Petermannglaciären (i den nordvästra delen av Grönland, öster om Naressundet), som är den största på hela norra halvklotet. Det upptäcktes av tre forskare som forskade om globala klimatförändringar.

Efter upptäckten började den attrahera ett stort antal turister med sin prakt, särskilt kajakpaddlare och kajakpaddlare som flottar längs den. En ovanlig flod med kristallklart vatten anses vara en symbol för en blekande värld och global uppvärmning, eftersom den på grund av den snabba smältningen av glaciärer blir större och större för varje år.

Svalbard, som betyder "kall kust", är en arkipelag i Arktis som utgör den nordligaste delen av Norge och Europa. Denna plats ligger cirka 650 kilometer norr om kontinentala Europa, halvvägs mellan Norges fastland och Nordpolen. Trots sin närhet till Nordpolen är Svalbard förhållandevis varmt på grund av Golfströmmens uppvärmningseffekt, vilket gör det beboeligt.

Faktum är att Svalbard är det nordligaste permanent bebodda området på planeten. Svalbards öar täcker en total yta på 62 050 kvadratkilometer, varav nästan 60 % täcks av glaciärer som mynnar direkt ut i havet. Den gigantiska glaciären Broswellbrin, som ligger på Nordaustlandet – den näst största ön i skärgården, sträcker sig över hela 200 kilometer. De tjugo meter långa kanterna på denna enorma glaciär korsas av många vattenfall, som bara kan ses under de varmare årstiderna på året.

Denna grotta i glaciären är resultatet av issmältning, när regn och smältvatten på glaciärens yta leds in i bäckar som kommer in i glaciären genom sprickor. Vattenflödet bryter gradvis genom hålet, tar sig till de lägre områdena och bildar långa kristallgrottor. Små avlagringar i vattnet ger bäcken en lerig färg, medan toppen av grottan ser mörkblå ut.

På grund av glaciärens snabba rörelse över ojämn terräng, cirka 1 meter per dag, förvandlas isgrottan till ett djupt vertikalt gap i slutet. Detta tillåter dagsljus att komma in i grottan från båda ändarna.

Isgrottor ligger i instabila zoner och kan kollapsa när som helst. Det är säkert att gå in i dem endast på vintern, när låga temperaturer härdar isen. Trots detta kan du fortfarande höra de konstanta ljuden av is som maler i grottan. Detta händer inte för att allt är på väg att kollapsa, utan för att grottan rör sig tillsammans med själva glaciären. Varje gång en glaciär har rört sig en millimeter kan extremt höga ljud höras.

Briksdalsbringlaciären eller Briksdile är en av de mest tillgängliga och mest kända armarna av Jostedalsbringlaciären i Norge. Det är pittoreskt beläget bland vattenfallen och höga toppar i nationalparken med samma namn. Dess längd är cirka 65 kilometer, dess bredd når 6-7 kilometer och tjockleken på isen i vissa områden är 400 meter.

Glaciärens tunga, som har 18 nyanser av blått, går ner i Brixdile-dalen från en höjd av 1 200 meter. Glaciären är ständigt i rörelse och slutar i en liten glaciärsjö, som ligger 346 meter över havet. Den klarblå färgen på isen beror på den speciella kristallstrukturen och åldern på mer än 10 tusen år. Smält isvatten är grumligt, som gelé. Detta beror på närvaron av kalksten i den.

Bearsday Canyon, huggen av smältvatten, är 45 meter djup. Den här bilden är tagen 2008. Linjer på väggarna längs kanten av Grönlands iskanjon visar de stratigrafiska lager av is och snö som har bildats under åren. Det svarta lagret vid basen av kanalen är kryokonit, pulverformigt svällt damm som avsätts och avsätts på snö, glaciärer eller inlandsisar.

Arctic Elephant's Foot Glaciär

Elephant's Foot Glacier ligger på halvön Kronprins Christian Land och är inte ansluten till Grönlands huvudinlandsis. Flertons is bröt genom berget och rann ut i havet i en nästan symmetrisk form. Det är inte svårt att förstå var denna glaciär fått sitt namn ifrån. Denna unika glaciär sticker tydligt ut från det omgivande landskapet och är tydligt synlig från ovan.

Denna unika frusna våg ligger i Antarktis. Det upptäcktes av den amerikanske forskaren Tony Travouillon 2007. De här bilderna visar faktiskt inte att jättevågen på något sätt fryses under processen. Formationen innehåller blå is, och detta är ett starkt bevis på att den inte skapades direkt från en våg.

Blå is skapas genom att komprimera fångade luftbubblor. Is ser blå ut eftersom ljuset färdas genom lagren reflekteras blått ljus tillbaka och rött ljus absorberas. Den mörkblå färgen tyder alltså på att isen bildades långsamt över tiden snarare än omedelbart. Efterföljande smältning och återfrysning under många årstider gav formationen en jämn, vågliknande yta.

Färgade isberg bildas när stora isbitar bryter av en ishylla och kommer ut i havet. Bärna av vågorna och bortblåsta av vinden kan isberg målas med fantastiska färgband i olika former och mönster.

Färgen på ett isberg beror direkt på dess ålder. Den nyligen brutna ismassan innehåller en stor mängd luft i de övre lagren, därför har den en matt vit färg. På grund av att luft ersätts med droppar ändrar isbergsvattnet sin färg till vitt med en blå nyans. När vattnet är rikt på alger kan bandet vara grönt eller annan nyans. Bli inte heller förvånad över det blekrosa isberget.

Randiga isberg med flera färgband, inklusive gult och brunt, är ganska vanliga i Antarktis kalla vatten. Oftast har isberg blå och gröna ränder, men de kan också vara bruna.

Hundratals istorn kan ses på toppen av berget Erebus, som är 3 800 meter högt. En permanent aktiv vulkan är kanske den enda platsen i Antarktis där eld och is möts, blandas och skapar något unikt. Tornen kan bli upp till 20 meter höga och ser nästan levande ut när de skjuter ångplymer mot sydpolens himmel. En del av den vulkaniska ångan fryser, avsätts på insidan av tornen, expanderar och expanderar dem.

Fang är ett vattenfall som ligger nära staden Vail, Colorado. En enorm ispelare bildas från detta vattenfall endast under exceptionellt kalla vintrar, när frost skapar en ispelare som blir upp till 50 meter hög. Frozen Fang Falls har en bas som når 8 meter bred.

Penitentes är fantastiska ispiggar som naturligt bildas på slätterna i Anderna på en höjd av över 4 000 meter över havet. De är formade som tunna blad orienterade mot solen och når höjder från några centimeter till 5 meter, vilket ger intrycket av en isig skog. De bildas långsamt när isen smälter under morgonsolen.

Människor som bor i Anderna tillskriver detta fenomen till en stark vind, som faktiskt bara är en del av processen. Studier av detta naturfenomen utförs av flera grupper av forskare både under naturliga och laboratorieförhållanden, men den slutliga mekanismen för kärnbildning av penitentes-kristaller och deras tillväxt har ännu inte fastställts. Experiment visar att processerna för cyklisk upptining och frysning av vatten vid låga temperaturer, såväl som vissa värden av solstrålning, spelar en betydande roll i det.

Webbplatsmaterial som används:

Is- mineral med kemisk. formel H 2 O är vatten i kristallint tillstånd.
Isens kemiska sammansättning: H - 11,2%, O - 88,8%. Innehåller ibland gasformiga och fasta mekaniska föroreningar.
I naturen representeras is huvudsakligen av en av flera kristallina modifikationer, stabila i temperaturområdet från 0 till 80°C, med en smältpunkt på 0°C. Det finns 10 kristallina modifikationer av is och amorf is. Den mest studerade är isen av den första modifieringen - den enda modifieringen som finns i naturen. Is förekommer i naturen i form av egentlig is (fastlandet, flytande, underjordisk, etc.), såväl som i form av snö, frost, etc.

Se även:

STRUKTURERA

Kristallstrukturen hos is liknar strukturen: varje H 2 0-molekyl är omgiven av fyra molekyler närmast den, belägna på lika avstånd från den, lika med 2,76Α och belägna vid hörnen av en vanlig tetraeder. På grund av det låga koordinationstalet är isstrukturen genombruten, vilket påverkar dess densitet (0,917). Is har ett sexkantigt rumsgitter och bildas genom att frysa vatten vid 0°C och atmosfärstryck. Gittret för alla kristallina modifieringar av is har en tetraedrisk struktur. Parametrar för isens enhetscell (vid t 0°C): a=0,45446 nm, c=0,73670 nm (c är två gånger avståndet mellan intilliggande huvudplan). När temperaturen sjunker ändras de väldigt lite. H 2 0 molekyler i isgittret är sammanlänkade med vätebindningar. Rörligheten för väteatomer i isgittret är mycket högre än rörligheten för syreatomer, på grund av vilken molekylerna ändrar sina grannar. I närvaro av betydande vibrations- och rotationsrörelser av molekyler i isgittret sker translationella hopp av molekyler från platsen för deras rumsliga anslutning med en kränkning av ytterligare ordning och bildandet av dislokationer. Detta förklarar manifestationen av specifika reologiska egenskaper i is, som kännetecknar förhållandet mellan irreversibla deformationer (flöde) av is och spänningarna som orsakade dem (plasticitet, viskositet, sträckgräns, krypning, etc.). På grund av dessa omständigheter strömmar glaciärer på liknande sätt som mycket viskösa vätskor, och därför deltar naturlig is aktivt i vattnets kretslopp på jorden. Iskristaller är relativt stora (tvärstorlek från bråkdelar av en millimeter till flera tiotals centimeter). De kännetecknas av anisotropin hos viskositetskoefficienten, vars värde kan variera med flera storleksordningar. Kristaller kan omorienteras under påverkan av belastningar, vilket påverkar deras metamorfos och glaciärflödets hastighet.

EGENSKAPER

Is är färglös. I stora kluster får den en blåaktig nyans. Glas lyster. Transparent. Har ingen klyvning. Hårdhet 1,5. Ömtålig. Optiskt positivt, brytningsindex mycket lågt (n = 1,310, nm = 1,309). I naturen är 14 modifieringar av is kända. Det är sant att allt, förutom isen som är bekant för oss, som kristalliseras i den hexagonala syngonin och betecknas som is I, bildas under exotiska förhållanden - vid mycket låga temperaturer (ca -110150 0С) och höga tryck, när vinklarna av vätebindningar i vattenmolekylen förändras och system bildas, andra än hexagonala. Sådana förhållanden påminner om kosmiska förhållanden och finns inte på jorden. Till exempel, vid temperaturer under -110 ° C, faller vattenånga ut på en metallplatta i form av oktaedrar och kuber flera nanometer i storlek - det här är den så kallade kubiska isen. Om temperaturen är något över –110 °C, och ångkoncentrationen är mycket låg, bildas ett lager av exceptionellt tät amorf is på plattan.

MORFOLOGI

Is är ett mycket vanligt mineral i naturen. Det finns flera typer av is i jordskorpan: flod, sjö, hav, mark, firn och glaciär. Oftare bildar det samlade ansamlingar av finkorniga korn. Också kända är kristallina formationer av is som uppstår genom sublimering, det vill säga direkt från ångtillståndet. I dessa fall har isen formen av skelettkristaller (snöflingor) och aggregat av skelett- och dendritisk tillväxt (grottis, frost, rimfrost och mönster på glas). Stora, välskurna kristaller finns, men mycket sällan. N. N. Stulov beskrev iskristaller i den nordöstra delen av Ryssland, hittade på ett djup av 55-60 m från ytan, med ett isometriskt och kolumnformat utseende, med längden på den största kristallen 60 cm och diametern på dess bas är 15 cm bildas på iskristaller, endast ytor av ett hexagonalt prisma (1120), en hexagonal bipyramid (1121) och en pinacoid (0001) avslöjades.
Isstalaktiter, i dagligt tal kallade "istappar", är bekanta för alla. Med temperaturskillnader på cirka 0 ° under höst-vintersäsongerna växer de överallt på jordens yta med långsam frysning (kristallisering) av strömmande och droppande vatten. De är också vanliga i isgrottor.
Isbankar är remsor av istäcke från is som kristalliserar vid vatten-luftgränsen längs kanterna av reservoarer och kantar kanterna på pölar, floder, sjöar, dammar, reservoarer, etc. med resten av vattenområdet inte fryser. Med deras fullständiga sammansmältning bildas ett kontinuerligt istäcke på ytan av reservoaren.
Is bildar också parallella kolumnära aggregat i form av fibrösa ådror i porösa jordar och isantoliter på deras yta.

URSPRUNG

Is bildas främst i vattenbassänger när lufttemperaturen sjunker. Samtidigt dyker isgröt, som består av isnålar, upp på vattenytan. Underifrån växer långa iskristaller på den, i vilka sjätte ordningens symmetriaxlar är vinkelräta mot jordskorpans yta. Förhållandena mellan iskristaller under olika bildningsförhållanden visas i fig. Is är utbredd överallt där det finns fukt och där temperaturen sjunker under 0 ° C. I vissa områden tinar markisen endast till ett obetydligt djup, under vilket permafrost börjar. Dessa är de så kallade permafrostregionerna; i områdena för utbredning av permafrost i de övre lagren av jordskorpan finns så kallad underjordisk is, bland vilken modern och fossil underjordisk is urskiljs. Åtminstone 10% av jordens hela landyta är täckt av glaciärer, den monolitiska isstenen som består av dem kallas isis. Glacial is bildas huvudsakligen från ansamling av snö som ett resultat av dess packning och omvandling. Inlandsisen täcker cirka 75% av området på Grönland och nästan hela Antarktis; den största tjockleken av glaciärer (4330 m) etablerades nära Baird Station (Antarktis). I centrala Grönland når isens tjocklek 3200 m.
Isavlagringar är välkända. I områden med kalla långa vintrar och korta somrar, såväl som i höga bergsområden, bildas isgrottor med stalaktiter och stalagmiter, bland vilka de mest intressanta är Kungurskaya i Perm-regionen i Ural, samt Dobshine-grottan i Slovakien.
Havsis bildas när havsvatten fryser. Karakteristiska egenskaper för havsis är salthalt och porositet, som bestämmer intervallet för dess densitet från 0,85 till 0,94 g/cm 3 . På grund av en så låg densitet stiger isflak över vattenytan med 1/7-1/10 av sin tjocklek. Havsis börjar smälta vid temperaturer över -2,3°C; den är mer elastisk och svårare att bryta isär än sötvattenis.

ANSÖKAN

I slutet av 1980-talet utvecklade Argonne-laboratoriet en teknik för tillverkning av isslurry (Ice Slurry), som fritt kan strömma genom rör med olika diametrar, utan att samlas i isuppbyggnader, utan att klibba ihop och utan att täppa till kylsystem. Saltvattensuspensionen bestod av många mycket små rundade iskristaller. Tack vare detta bevaras vattnets rörlighet och samtidigt, ur termisk konstruktionssynpunkt, är det is, som är 5-7 gånger effektivare än vanligt kallt vatten i byggnaders kylsystem. Dessutom är sådana blandningar lovande för medicin. Djurförsök har visat att mikrokristaller av isblandningen passerar perfekt in i ganska små blodkärl och inte skadar celler. Frost Blood förlänger tiden det tar att rädda en skadad person. Till exempel, under hjärtstopp, förlängs denna tid, enligt konservativa uppskattningar, från 10-15 till 30-45 minuter.
Användningen av is som ett strukturellt material är utbredd i de cirkumpolära områdena för att bygga bostäder - igloos. Is är en del av det Pikerite-material som föreslagits av D. Pike, av vilket det föreslogs att göra världens största hangarfartyg.

Ice (English Ice) - H 2 O

KLASSIFICERING

Idag kommer vi att prata om egenskaperna hos snö och is. Det är värt att klargöra att is bildas inte bara från vatten. Förutom vattenis finns ammoniak och metan. För inte så länge sedan uppfann forskare torris. Dess egenskaper är unika, vi kommer att överväga dem lite senare. Det bildas när koldioxid fryses. Torris har fått sitt namn för att den inte lämnar pölar när den smälter. Koldioxiden i dess sammansättning avdunstar omedelbart till luften från ett fruset tillstånd.

Definition av is

Först och främst, låt oss ta en närmare titt på is, som erhålls från vatten. Inuti är det rätt kristallgitter. Is är ett vanligt naturligt mineral som produceras när vatten fryser. En molekyl av denna vätska binder till fyra närmaste. Forskare har märkt att en sådan inre struktur är inneboende i olika ädelstenar och till och med mineraler. Till exempel har diamant, turmalin, kvarts, korund, beryl och andra en sådan struktur. Molekyler hålls på avstånd av ett kristallgitter. Dessa egenskaper hos vatten och is tyder på att densiteten hos sådan is kommer att vara mindre än densiteten för vattnet på grund av vilket den bildades. Därför flyter is på vattenytan och sjunker inte ner i den.

Miljontals kvadratkilometer is

Vet du hur mycket is som finns på vår planet? Enligt den senaste forskningen från forskare finns det cirka 30 miljoner kvadratkilometer fruset vatten på planeten jorden. Som du kanske har gissat ligger huvuddelen av detta naturliga mineral på polarlocken. På vissa ställen når tjockleken på istäcket 4 km.

Hur man får is

Att göra is är väldigt enkelt. Denna process kommer inte att vara svår, eftersom den inte kräver speciella färdigheter. Detta kräver en låg vattentemperatur. Detta är det enda konstanta villkoret för processen för isbildning. Vattnet fryser när din termometer visar under 0 grader Celsius. Kristalliseringsprocessen börjar i vatten på grund av låga temperaturer. Dess molekyler är inbyggda i en intressant ordnad struktur. Denna process kallas bildandet av ett kristallgitter. Det är samma sak i havet och i en pöl och till och med i en frys.

Frysande forskning

Genom att genomföra en studie om frysning av vatten, kom forskare till slutsatsen att kristallgittret är byggt i de övre vattenlagren. Mikroskopiska ispinnar börjar bildas på ytan. Lite senare frös de ihop. På grund av detta bildas en tunn film på vattenytan. Stora vattendrag tar mycket längre tid att frysa än stillastående vatten. Detta beror på att vinden svajar och skakar ytan på en sjö, damm eller flod.

Ispannkakor

Forskarna gjorde en annan observation. Om vågorna fortsätter vid låga temperaturer, samlas de tunnaste filmerna till pannkakor med en diameter på cirka 30 cm. Sedan fryser de till ett lager, vars tjocklek är inte mindre än 10 cm. Ett nytt lager av is fryser på isen pannkakor uppifrån och under. Detta bildar en tjock och hållbar inlandsis. Dess styrka beror på arten: den mest genomskinliga isen kommer att vara flera gånger starkare än vit is. Miljövänner har märkt att 5-centimeters is tål en vuxens vikt. Ett lager på 10 cm klarar en personbil, men man bör komma ihåg att det är mycket farligt att gå ut på isen på hösten och våren.

Egenskaper av snö och is

Fysiker och kemister har länge studerat egenskaperna hos is och vatten. Den mest kända och också viktiga egenskapen hos is för människor är dess förmåga att lätt smälta även vid noll temperatur. Men andra fysiska egenskaper hos is är också viktiga för vetenskapen:

• is är genomskinlig, så den överför solljus bra;
• färglös - is har ingen färg, men den kan lätt färgas med färgtillsatser;
• hårdhet - ismassor behåller perfekt sin form utan några yttre skal;
• fluiditet är en speciell egenskap hos is, som är inneboende i ett mineral endast i vissa fall;
• bräcklighet - en isbit kan lätt delas utan större ansträngning;
• klyvning - is spricker lätt på de ställen där den har växt ihop längs den kristallografiska linjen.

Ice: Displacement and Purity Properties

Enligt dess sammansättning har is en hög renhetsgrad, eftersom kristallgittret inte lämnar fritt utrymme för olika främmande molekyler. När vatten fryser tränger det undan olika föroreningar som en gång löstes i det. På samma sätt kan du få renat vatten hemma.

Men vissa ämnen kan bromsa processen att frysa vatten. Till exempel salt i havsvatten. Havsis bildas endast vid mycket låga temperaturer. Överraskande nog kan processen att frysa vatten varje år upprätthålla självrening från olika föroreningar under många miljoner år i rad.

Torris hemligheter

Det speciella med denna is är att den innehåller kol i sin sammansättning. Sådan is bildas endast vid en temperatur på -78 grader, men den smälter redan vid -50 grader. Torris, vars egenskaper gör det möjligt att hoppa över vätskestadiet, bildar omedelbart ånga vid upphettning. Torris, liksom sin motsvarighet - vatten, har ingen lukt.

Vet du var torris används? På grund av dess egenskaper används detta mineral vid transport av mat och medicin över långa avstånd. Och granulerna av denna is kan släcka antändningen av bensin. När torris smälter bildar den också en tjock dimma, så den används på filmuppsättningar för att skapa specialeffekter. Utöver allt ovanstående kan torris tas med på en vandring och i skogen. När allt kommer omkring, när det smälter, stöter det bort myggor, olika skadedjur och gnagare.

När det gäller snöns egenskaper kan vi observera denna fantastiska skönhet varje vinter. När allt kommer omkring har varje snöflinga formen av en hexagon - detta är oförändrat. Men förutom den hexagonala formen kan snöflingor se annorlunda ut. Bildandet av var och en av dem påverkas av luftfuktighet, atmosfärstryck och andra naturliga faktorer.

Egenskaperna för vatten, snö, is är fantastiska. Det är viktigt att känna till några fler egenskaper hos vatten. Till exempel kan den ta formen av kärlet som den hälls i. När vatten fryser expanderar det och har även ett minne. Den kan memorera den omgivande energin, och när den fryser, "återställer" den informationen som den har absorberat i sig själv.

Vi undersökte det naturliga mineralet - is: egenskaper och dess kvaliteter. Fortsätt lära dig naturvetenskap, det är väldigt viktigt och användbart!