Universalclimate.com

Stadier av isbildning i sötvatten

Stadier av isbildning i sötvatten

Vatten eller H2O--två delar väte och en del syre--representerar ett naturligt ämne som finns i alla tre former: fast, flytande och gas. Dess form ändras baserat på temperaturen. Sötvatten förvandlar från vätska till en solid--is--på 32 grader Fahrenheit eller 0 grader Celsius. Change, är dock inte momentan; det sker i etapper och uppvisar vissa egenskaper som gör vatten både ett viktigt och främmande ämne.

Densitet

Tätheten av vatten i en sötvatten källa, till exempel en sjö, styr nedkylning som leder till isbildning. När temperaturen börjar sjunka, sker såsom på hösten varje år, tätheten av ytvatten på sjön ökar. Detta täta vatten sjunker till botten av sjön, för att ersättas av varmare vatten från sjöns botten, vilket i sin tur kyler besegrar och sjunker. Denna process kallas konvektion, vilket resulterar i en kylning av allt vatten i en sjö. När lufttemperaturen når 4 grader Celsius eller 39,2 grader Fahrenheit, vattnet når maximal densitet och processen upphör. Som temperaturen fortsätter att gå mot fryspunkten, ytvattnet blir mindre tät och sjunka inte. Denna expansion av vatten vid lägre temperaturer förklarar varför rör bryta när vatten fryser; fruset vatten tar mer plats än flytande vatten. För lufttemperaturer under 39,2 grader blir ytvattnet kallare än vattnet i botten av sjön.

Hur vattnet fryser

Vattnet fryser till is på ett annat sätt än andra ämnen. Förändringen i vatten densitet på 39,2 grader Fahrenheit förklarar skillnaden. De flesta ämnen i fast form har en högre densitet än i flytande form. Vatten är motsatsen. Detta förklarar varför smälter is; Det är mindre tät än vatten, så det flyter. Om isen hade en högre densitet än vatten skulle den sjunka till botten. De flesta ämnen vid byte från en vätska till en solid frysa nedifrån och upp, medan vattnet fryser uppifrån och ner. Detta gör en betydande skillnad i ekologin i en sjö. Akvatiska livsformer överleva vintern eftersom botten av sjön inte fryser utom på grunt vatten.

Grunt vatten

Det första steget i isbildning i en insjö uppstår runt kanterna på grunt vatten. Djupare vatten håller värmen bättre än grunt vatten. Vintertid innebär första frysningen ytan av vattnet. Detta skede är inte en enkelriktad process. is på grunt vatten i tidig vinter kan smälta på en solig dag och sedan frysas nästa molnig dag. Bara vara när temperaturen är kall nog för ett par dagar kommer isen djupt nog att tåla en varm solig dag.

Djupt vatten

Sötvatten sjön fortsätter att frysa i etapper som temperaturen droppar, med isen sprider sig till djupare vatten, alltid frysa toppnivå första och sedan skapa djupare is. Vinden påverkar processen. den mer vinden, snabbare vattnet fryser, eftersom flytta luft över ytan platt vatten sänker temperaturen. Det är inte en konstant rörelse, som ice former och smälter utifrån temperatur och vind.