Замерзание рек
У рек, расположенных в умеренном климатическом поясе и субтропиках, довольно сложный термический режим. Именно к таким видам относятся водные артерии России и Канады. В жаркий период перемешивание вод приводит к тому, что их температура по вертикали мало разнится. Температурные изменения по всей продолжительности реки зависят от того, в какую сторону направлено течение. Меньше всего колебаний у тех водоемов, русло которых имеет широтное простирание.
Такие реки, как Дон, Волга и Днепр текут с севера по направлению к югу. Начиная от истока, температура воды постепенно повышается и достигает максимальной точки в устье водной артерии. А вот у рек Лены, Енисея и Оби направление течения от юга к северу. Соответственно, температурный показатель у истока будет значительно выше, чем в районе устья реки.
Существует три фазы замерзания водоема:
- образование льда;
- полное сковывание водной поверхности льдом (ледостав);
- вскрытие (освобождение ото льда).
О ледоходе
Ледоходом называют движение льдин по руслу реки под воздействием ветра или течения. Осенний ледоход наблюдается после того, как в воде появилась снежура и шуга; именно из шугового льда и оторвавшихся заберегов и получаются льдины, образующие ледоход.
Осенний ледоход случается в период замерзания и завершается ледоставом. Льдины при этом могут размываться осенними дождями, ломаться, разбиваться ветром, срастаться между собой, образуя толстые торосы.
Весенний ледоход – это период после ледостава, когда лед под воздействием течения, температуры воздуха и ветра вскрывается, и начинается движение льдин по течению перед окончательным таянием льда. Этот процесс обычно длится с конца марта до мая. На крупных реках ледоход может сопровождаться заторами, образуемыми большим количеством скопившихся в одном месте ледяных фрагментов.
Терминология
Ледостав – это процесс возникновения на поверхности водоема или водотока сплошного ледяного покрытия. Продолжительность явления и толщина ледяного слоя зависят от многочисленных факторов:
- температурных показателей в зимний период;
- режима ветров;
- характеристик водоема;
- толщины снежного покрытия.
На горных реках никогда не образовывается сплошной ледостав. Это связано с быстротой течения, препятствующей замерзанию воды. Образование льда на крупных водных артериях занимает больше времени, чем на маленьких реках и непроточных водоемах, к которым относятся озера и пруды.
На территории западной части России формирование ледостава начинается в конце осени. Полное сковывание большей части водоемов завершается уже в середине первого зимнего месяца. Свободными ото льда в этот период могут быть лишь те участки воды, где наблюдается быстрое или теплое течение.
Что такое ледостав
Поздней осенью можно наблюдать, как вода в водоемах становится темной, почти черной. При этом она имеет плотную и вязкую консистенцию. Это говорит о начале замерзания водоема. После этого наступает ледостав. Данным термином принято называть не только сам слой льда, покрывающий реки, но и процесс образование ледяного покрова, а также временной отрезок, в течение которого он не тает.
Характеристики явления, такие как период, толщина льда и скорость его установления, зависят от нескольких факторов:
- от ландшафта и рельефа местности;
- от особенностей речного русла и дна;
- от погоды – атмосферной температуры, ветра и его интенсивности, а также наличия туманов;
- от размера и течения реки – чем меньше водоем, тем быстрее произойдет замерзание.
У горных водоемов с бурным течением сплошной ледяной покров не устанавливается. На равнинных реках также могут быть не замерзшие участки. Они называются полыньями:
Такие участки возникают в местах, где наиболее бурное течение или вода теплее, чем во всем водоеме.
Процесс образования льда
Замерзание воды начинается в тот момент, когда ее температура опускается до нуля градусов по Цельсию. Водоемы со стоячей водой покрываются льдом равномерно. Реки замерзают по-разному.
Если ветра нет, а погода стоит морозная, вода замерзает сравнительно равномерно, сначала как будто загустевая. При ветреной погоде тонкие ледяные корки образуются сначала у берегов. Эти места называют «забереги»: лед здесь как будто цепляется за берега реки. Забереги являются первым признаком того, что на реке начался ледостав.
Следующий этап – появление в русле небольших плоских льдинок. Если начинается снегопад, хлопья снега падают в остывшую реку и не тают. Вода, смешанная со снегом, становится кашеобразной, и в народе ее называют снежура. После этого снег и льдинки начинают соединяться между собой, образуя шугу – комья льда со снегом, плывущие и по поверхности, и в толще воды. После этого шуга смерзается в льдины, толщина и площадь которых постепенно увеличивается.
Окончательно лед останавливается, когда эти льдины разрастаются до берегов и смыкаются с заберегами. Начинается замерзание воды у истока, где течение не слишком быстрое, затем покрываются льдом отмели и участки у берегов; район устья реки замерзает в последнюю очередь.
Что такое полынья?
Часто через водотоки проходят переправы и дороги-зимники. Такое передвижение возможно, когда на реках образовывается ледостав. Это довольно опасно, так как прочность и толщина льда на одних и тех же участках водоема может быть разной. Нередко на реках можно наблюдать явление, которое известно как полынья. Что подразумевается под этим понятием?
Полынья – это незамерзающий или уже подтаявший участок водной поверхности, которая со всех сторон окружена неподвижными льдами. Как правило, такое явление возникает в местах, где имеются пороги или же наблюдаются термические изменения, которые могут быть вызваны сбросом технических жидкостей или выходом подземных вод.
Ледостав – это природное явление, при котором озера, реки и ручьи полностью покрываются льдом
Замерзшие водоемы привлекают к себе внимание любителей зимней рыбалки и развлечений
Важно помнить, что лед – это небезопасное место, поэтому не стоит испытывать судьбу. Если нет уверенности, что толщина замерзшего слоя сможет выдержать ваш вес, ни в коем случае не становитесь на него
Если нет уверенности, что толщина замерзшего слоя сможет выдержать ваш вес, ни в коем случае не становитесь на него.
Наиболее опасными гидрологическими явлениями на реках считаются:
- ранний ледостав (явление имеющее сходство с ледяным затором);
- стремительное движение льда;
- отрыв прибрежных льдин.
Из-за тающего снега и ледяного покрытия водоемов увеличивается риск возникновения половодья и повышения уровня грунтовых вод, что может привести к наводнению.
Зоны ледостава
Длительность ледостава зависит от климата и длится от 1 до 8 месяцев. В зависимости от этого его можно разделить на зоны. Условно выделяют четыре зональности:
- Архангельская и Мурманская области, Тюмень, республика Коми, Таймыр, Якутия, Камчатка, Амурская область, Магаданская область — здесь ледостав длится особенно долго. Сплошной ледяной покров сковывает водоемы в октябре и держится до мая.
- Курская, Брянская, Астраханская области, Северная Осетия, южные области Приморского края, Ставропольский край — в этих местах устойчивый процесс наблюдается на реках с декабря по март.
- Страны Балтии, Украина, Белоруссия, Азовское, Аральское и Каспийское моря — здесь продолжительность имеет краткосрочный характер. При этом лед на реках неустойчив.
- Молдова, Средняя Азия, Закавказье — процесс ледостава здесь отсутствует или имеет нерегулярный характер. Льдом могут покрываться лишь небольшие участки рек и на непродолжительное время.
Даже имея знания о временных промежутках ледостава в конкретной его зоне точно спрогнозировать сроки замерзания рек не представляется возможным. Это связано с тем, что в каждой зоне могут наблюдаться отклонения от средних показателей. Сроки могут смещаться на время от одного месяца до трех в зависимости от погодных условий.
Осенний ледостав может сопровождаться ледоходом – движением льда, вызванным порывами ветра и течением. В результате могут образовываться заторы. Происходит это чаще всего на водоемах небольших размеров, имеющих слабое течение. Процесс может быть вызван потеплением. Под действием течения еще не до конца сформировавшийся лед начинает ломаться и скапливаться. С наступлением мороза льдины смерзаются и образуют торосы. Их длина может достигать трех метров.
В некоторых регионах автомобильное движение через реки возможно только в период ледостава.
Большинство рек в России начинают вскрываться ото льда в марте и полностью этот процесс заканчивается лишь в мае.
Процесс образования льда
С наступлением холодной погоды, когда температура опускается ниже 0°С, начинается процесс образования ледяного слоя. Равномерность замерзания воды зависит от некоторых факторов:
- На озерах, прудах, где нет течения, процесс происходит равномерно.
- В безветренную и морозную погоду замерзание водоема происходит равномерно. Сначала поверхность воды как бы загустевает, затем происходит постепенное промерзание.
- Если морозы сопровождаются ветром, замерзание начинается от берегов. Сначала образуются тонкие корки ледяного слоя. Их называют «забереги» — лед цепляется за берега, сигнализируя о начале ледостава. Далее появляются участки с тонким слоем плоских льдинок по всему руслу реки. Когда идет снег и хлопья попадают в холодную воду, они уже не тают. Движение льдинок совместно с водой и снегом приводят к образованию кашеобразного слоя. Этот процесс называется шуга – снежные хлопья, перемешанные с водой. Они плавают уже не только на поверхности, но и образуются в толще воды. Постепенно шуга превращается в ледяные участки, которые смерзаются и покрывают водоем полностью.
