Детето пита: Защо реката замръзва само на повърхността

Защо реките замръзват само на повърхността и то не всички, независимо от ниските температури? Това е въпрос, който вълнува любознателноти деца, защото на пръв поглед наистина изглежда странно.
Ако водата замръзва, когато е много студено, би трябвало реката за е изцяло заледена. Но природата работи по различен начин, обяснява  Татяна Менщикова.

Река с ледени блокчета. Снимка: Shutterstock

Когато навън температурите паднат, повърхността на реката се охлажда първо. Това е логично: именно тя влиза в контакт с ледения въздух. Постепенно горният слой вода става по-студен и когато температурата падне до и под нула, тя се превръща в лед.
По-дълбоките слоеве вода са по-ниско и не влизат в пряк контакт със студа и той достига до тях по-бавно. Следователно, реката започва да замръзва от повърхността, а не от дъното.
Нека детето си представи тенджера със супа, оставена на студа. Горната част ще се охлади първа, защото е изложена на студения въздух. Реката се държи по почти същия начин.

Защо ледът плува отгоре

Най-интересното е, че ледът е по-лек от течащата вода. Ето защо той не потъва, а по-скоро плува на повърхността. Ако ледът беше по-тежък, той щеше да потъне и водните басейни щяха да замръзнат по съвсем различен начин.
Когато първият тънък лед се образува на реката, той започва да действа като капак. Този леден капак осигурява известна защита на водата отдолу от силния студ. Поради това дълбочината се охлажда още по-бавно.

Оказва се, че горният слой замръзва, докато долните не така скоростно. Ето защо през зимата все още има вода под леда в реки, езера и водоеми.

Защо водата на дъното не става на лед

Водата има необичайно свойство: тя е най-плътна не при нула градуса, а при около четири градуса по Целзий. И тогава потъва. По-студената вода, по-близка до нулата, остава отгоре.
Поради това в реката или езерото се случва един вид разделяне. По-плътната вода, около четири градуса по Целзий, стои до дъното, докато най-студената вода, която по-късно се превръща в лед, е по-отгоре. Ето защо дъното не замръзва първо.

Защо реката не замръзва напълно

В реката водата обикновено тече, а движещата се вода замръзва по-трудно от неподвижната. Следователно, силните студове трябва да се задържат дълго време, за да стане ледът много дебел.

Освен това, дъното, близо до земята, не е толкова студено, колкото зимният въздух. Това предотвратява незабавното охлаждане на водата и превръщането й на лед. А ледът отгоре, както казахме, частично задържа топлината отдолу.
Така че, през зимата реката често има ледена кора отгоре, оставяйки течна вода отдолу. Ето защо рибите и другите водни обитатели могат да преживеят зимата.

Защо природата се нуждае от това

Ако реките и езерата замръзнаха отдолу нагоре или напълно, много живи същества нямаше да оцелеят Рибите, насекомите, водораслите и другите водни обитатели живеят под леда през зимата в тази вода. За тях това е истинско спасение.

Ледът отгоре може да се сравни с топло одеяло. Той отделя водата от много студения въздух и помага за поддържането на по-меки условия отдолу. Следователно, пълното замръзване е рядкост и обикновено се случва само в много плитки водни басейни.

Съвети

Когато отговаряте на този въпрос, най-добре е да не започвате със сложни думи като „плътност“ и „температурни свойства на материята“.
Първо, дайте на детето си ясна картина: горната част на водата е в контакт със студения въздух и затова първо се превръща в лед. По-късно, ако детето ви се интересува, можете да обясните по-подробно.

Мона Василева