Hur fryser en sjö över?

Vatten följer inte alla regler

• Som du säkert redan har observerat fryser inledningsvis en sjö, en damm och även varje damm på ytan. Denna observation kan komma som en överraskning först efter en närmare titt, för borde inte sjöar och dammar faktiskt frysa underifrån?
• Gaser som luft och vätskor är skiktade på ett sådant sätt att de har den högsta densiteten (och därmed den lägsta temperaturen) i botten och detta minskar med ökande höjd. Varm luft stiger, kall luft avsätts nedanför - åtminstone så är fallet nära marken.
• För nästan alla ämnen - oavsett om det är gas, flytande eller till och med fast - gäller principen att densiteten ökar med minskande temperatur, molekylerna tar helt enkelt en närmare packning till varandra.
• Detta faktum kan också observeras med vatten. Om detta till exempel kyls från rumstemperatur ökar dess densitet. När temperaturen når 4 ° C packas dock vattnet tätast. Om du kyler det ytterligare minskar densiteten igen (som förberedelse för den lösa isbildningen). Detta beteende, vilket är ovanligt i jämförelse med andra ämnen, kallas en anomali i vattnet (avvikande betyder olagligt).
  instagram viewer

Sjöns yta fryser först

• Vattnets avvikande beteende har viktiga effekter i naturen och särskilt i sjöar och dammar. Vi vet från dykning på sommaren att det finns kallare vatten under ett ytskikt som värms upp av solen. Det är coolast nu längst ner på sjön. Men är det alltid så?


Vattenanomali - det är så du förklarar det i fysiken

Vatten har en speciell egenskap som skiljer vätskan från andra ...

• På hösten (och längre in på vintern) kyls ytvattnet först. Samtidigt ökar dess densitet och den sjunker.
• Dessutom stiger varmare, mindre tätt vatten från ett djupare lager och tar plats. Ett verkligt skifte sker (som går hand i hand med utbytet av näringsämnen). Omfördelningen slutar när vattnet har nått sin största densitet vid en temperatur av 4 ° C.
• Även om ytvattnet kan kylas ytterligare på grund av vinterkylan, expanderar det igen och stannar därför på toppen.
• Så på vintern i en tillräckligt djup sjö eller Dammen har en relativt stabil temperaturskiktning: vattnet nedanför är alltid 4 ° C (och en fristad för fisk).
• Vattenlagren ovan blir kallare och kallare mot toppen tills det översta lagret är nästan lika högt som luften. Om detta är under fryspunkten börjar det bildas is på ytan.
• På grund av dess lägre densitet flyter dock isen på vattenytan. Vid långa frostperioder fortsätter isbildningen nedåt - islagret växer och sjön fryser uppifrån och ner.
• Men djupa sjöar - i motsats till grunda dammar eller dammar - fryser aldrig helt, eftersom temperaturen där är 4 ° C. Dessutom fördröjer ett slutet, tjockt islock kylningen av djupare vattenlager - is är en bra isolator.