Как образуются ледяные сосульки?

Published on Wednesday, 11 December 2024 14:27

Случалось ли вам задумываться над тем, как образуются ледяные сосульки, которые мы часто видим свешивающимися с крыш? В какую погоду образовались сосульки: в оттепель или в мороз? Если в оттепель, то как могла замерзнуть вода при температуре выше нуля? Если в мороз, то откуда могла взяться вода на крыше?

Чтобы могли образоваться ледяные сосульки, нужно в одно и то же время иметь две температуры: для таяния – выше нуля и для замерзания – ниже нуля.

На самом деле так и есть: снег на склоне крыши тает, потому что солнечные лучи нагревают его до температуры выше нуля, а стекающие капли воды у края крыши замерзают, потому что здесь температура ниже нуля. Оттаявшая вода по крыше стекает и каплями свисает с края крыши. Но под крышей температура ниже нуля, и капля, охлаждаемая к тому же испарением, замерзает.

На замерзшую каплю натекает следующая, также замерзающая; затем третья капля, и так далее; постепенно образуется маленький ледяной бугорок.

В другой раз при такой же погоде эти ледяные наплывы еще удлиняются, и в результате образуются сосульки, вырастающие наподобие известковых сталактитов в подземных пещерах.

Так возникают сосульки на крышах домов, сараев и вообще неотапливаемых помещений.

Как сосульки помогают изучать климат

С изменением климата погода становится все более непредсказуемой. Одно из последствий глобального потепления − резкие скачки температуры воздуха. Действительно ли из-за этого чаще образуются сосульки, которые угрожают здоровью и даже жизням людей?

Учёные обнаружили связь между изменениями климата и образованием сосулек, а точнее их формой. Кривизна наростов, неоднородность поверхности и длина зависят от перепада температур − явления, которое в последние годы набирает обороты.

Эксперименты и наблюдения за сосульками в природе показывают: при скачках температуры от минусовой к плюсовой (до 4°C) сосульки становятся волнистыми. Капли воды стекают и замерзают неравномерно, форма нароста становится неоднородной.

На «рёбра» сосулек влияет и чистота воды. Чем чище вода, тем ровнее получится сосулька, чем больше в жидкости примесей − тем более неоднородной будет её форма.

Наблюдая за текстурой льда, учёные отслеживают изменения климата и количество перепадов температуры. Например, разнородность форм сосулек учёные применяют для изучения таяния морского льда.

Важно лучше понимать детальную физику и математику таяния в меньших масштабах, поскольку они являются ключевыми компонентами крупномасштабных климатических моделей.

В Москве с 2021 по 2025 год учёные спрогнозировали 21 день с перепадами среднесуточных температур больше 3 °C за сутки, с 2026 по 2030 год − по 25 дней, с 2031-го по 2035-й − по 28 дней в год. То есть дней, когда за короткий промежуток времени температура переходит от минусовой к плюсовой и обратно, станет больше. А вместе с ними и сосулек.

Заместитель директора Института физики атмосферы им. А.М. Обухова, кандидат физико-математических наук Александр Чернокульский считает, что частые перепады температуры могут увеличить число сосулек, но на частоту их образования влияют и другие факторы:

• количество солнечных дней. В разных регионах России оно разное: в Кисловодске – около 150 дней в году, в Санкт-Петербурге – в среднем 62 дня в году;

• облачность. Она растёт, значит, сосулек может стать меньше.

По его мнению, природные факторы меньше влияют на количество сосулек в городах, чем антропогенные. Число ледяных наростов прежде всего зависит от того, насколько хорошо изолирована крыша.

Материал подготовила на основе информации открытых источников А.Сапрыгина