Die Bildung von Eis auf der Wasseroberfläche, sei es ein Fluss, ein See oder ein in der Kälte zurückgelassenes Glas, ist ein erstaunliches Phänomen. Es ist mit den physikalischen Eigenschaften flüssiger Substanzen verbunden.
Wie sich Eis bildet
In der Hitze bilden Wassermoleküle Ketten, die lang und gedehnt sind. Aus diesem Grund ist Wasser eine amorphe Substanz. Ein Übergang in einen solchen Aggregatzustand wie Eis ist nur möglich, wenn die Thermometersäule auf Null fällt. Gleichzeitig reihen sich Wassermoleküle in speziellen Gittern aneinander. Tatsächlich sieht es nach Eisbildung aus. Der zweite Name friert ein. Diese Tierwelt ist so angeordnet, dass sich das Einfrieren der Stauseen in der Regel über einen langen Zeitraum erstreckt. Ein ähnliches Phänomen hängt mit den Wetterbedingungen zusammen. Für die Bildung von Erststernen reicht es für ein paar Nächte, um einen guten Frost mit relativer Ruhe zu ertragen. Eine starke Erwärmung, nasser Schnee mit Regen, Wind und feuchtem Nebel kann jedoch dazu führen, dass das Wasser wieder in seinen flüssigen Zustand zurückkehrt. Dann wird die Einfrierperiode um eine unbekannte Zeit verzögert.
Teiche speichern den ganzen Sommer und den warmen Herbst Wärme, daher ist das Wasser zu Beginn der ersten Fröste wärmer als die Umgebungsluft. Kein Wunder, denn die Wasserdichte ist viel höher! Der Kontakt von warmem Wasser und gekühlter Luft führt zu einer Reaktion, die als Wärmeübertragung bezeichnet wird.
Wenn das Wasser auf der Oberfläche eine Temperatur von +4 Grad Celsius hat, beginnt das Mischen der Oberflächenwasserschicht mit tieferen. Die Flüssigkeit, die sich auf der Oberfläche befand, wird dicht, und warmes Wasser von unten verdrängt sie aufgrund ihrer geringeren Dichte. Somit kühlt sich die gesamte Dicke des Wassers gleichmäßig ab.
Ledostavit ist ein Phänomen, bei dem die Wassertemperatur Null Grad wird und Eis auf dem Teich erscheint. Im wirklichen Leben kann das Temperaturminimum um mehrere Grad variieren. Dies ist auf das Vorhandensein verschiedener Verunreinigungen im Wasser sowie auf die Art des Reservoirs, seine Tiefe, seinen Verlauf und seine Bodentopographie zurückzuführen.
Auf den Flüssen einfrieren
Das Einfrieren ist eine äußerst gefährliche Zeit für den Eintritt in das Flusseis. Bei konstantem Fluss bildet sich später Eis als in nicht fließenden Gewässern. Das Eiswachstum ist hier jedoch viel schneller, da das Wasser kälter ist.
Die Hauptgefahr von Wasserfällen an Flüssen ist eine Änderung des Wasserstandes. Das Grundwasser gefriert und speist die Wasserarterie nicht mehr. Dadurch sinkt der Wasserstand stark und das erste gebildete Eis beginnt zu brechen. Das Eis fließt an einer Stelle stromabwärts, wo es dann sicher gefriert und Eishügel bildet.
