2017-01-07
Какова температура воды в водоемах под слоем льда?
Решение:
Известно, что вода обладает наибольшей плотностью при $4^{ \circ} C$. При понижении температуры от более высокой до, $4^{ \circ} C$ вода сжимается, но при дальнейшем остывании от $4^{ \circ} C$ до точки замерзания, т. е. до $0^{ \circ} C$, она опять расширяется. Когда наступают морозы, то прежде всего охлаждаются и сжимаются поверхностные слои воды. Сжимаясь, они становятся тяжелее; чем нижележащие, более теплые слои; поэтому поверхностные слои опускаются вниз, а на их место поднимаются глубинные, более легкие слои воды. Когда вся масса воды охладится до $4^{ \circ} C$, процесс охлаждения с поверхности и смена слоев прекратятся. Начиная с этой температуры, верхние слои воды уже не будут опускаться, потому что при дальнейшем охлаждении они становятся легче лежащих ниже, т. е. эти слои останутся наверху до замерзания. Самый верхний слой льда примет температуру окружающего воздуха, затем в глубину температура постепенно повышается и слои воды, лежащие глубоко, будут иметь температуру $+ 4^{ \circ} C$ даже в самые сильные Морозы (рис.).