पानी अक्सर पूरी तरह से असामान्य व्यवहार करता है, अन्य पदार्थों के विशाल बहुमत की तरह बिल्कुल नहीं। भौतिकी के सभी नियमों के अनुसार, एकत्रीकरण की ठोस अवस्था में एक पदार्थ एक तरल एनालॉग की तुलना में भारी होना चाहिए, और इसलिए, बर्फ नीचे होना चाहिए।
लेकिन फिर भी, यह शीर्ष पर तैरता है, और इसके नीचे का पानी न केवल तरल रहता है, बल्कि जीवित प्राणियों के सर्दियों के लिए भी उपयुक्त है। यदि सब कुछ अलग था, और बर्फ नीचे जमा होता है, तो पानी में जीवन का संरक्षण असंभव होगा। आखिरकार, तालाब हर सर्दियों में पूरी तरह से जम जाते थे। तालाबों को संरक्षण क्या प्रदान करता है, और पानी क्यों अधूरा रहता है?
बर्फ क्यों नहीं डूब रही है?
बर्फ की उछाल इस तथ्य से सुनिश्चित होती है कि जब ठंड होती है, तो इसका घनत्व आसपास के पानी से कम हो जाता है। यह एक क्रिस्टल जाली का अधिग्रहण करता है, और यह अक्सर हवा के बुलबुले से समृद्ध होता है, जो इसे उछाल का एक अतिरिक्त मार्जिन देता है। जलाशयों के किनारे से एक आवरण बनता है, धीरे-धीरे केंद्र की ओर बढ़ता है। बर्फ की प्रारंभिक मोटाई और ताकत छोटी है, लेकिन वे ठंड के मौसम में जल्दी से बढ़ सकते हैं।
रोचक तथ्य: सबसे मजबूत बर्फ जिस पर आप सुरक्षित रूप से चल सकते हैं उसमें एक नीला या हरा रंग है। यदि बर्फ सफेद है, तो यह टिकाऊ के रूप में आधा है, और यदि ग्रे है, तो यह उस पर कदम रखने के लायक नहीं है। यदि आप बर्फ के टुकड़े को पानी में फेंकते हैं, तो सबसे पहले यह नीचे तक जाता है। हालांकि, भविष्य में यह थोड़ा पिघल जाएगा, इसके चारों ओर का पानी गाढ़ा हो जाएगा, और यह तैर जाएगा।
केवल तालाब का शीर्ष ही क्यों जमता है?
सिद्धांत रूप में, पानी का कोई भी शरीर जम सकता है, बर्फ से बहुत नीचे तक। व्यवहार में, 3 मीटर की अधिकतम गहराई वाली एक छोटी झील कठोर रूसी सर्दियों में भी नीचे तक नहीं जमती है, पानी के अन्य निकायों का उल्लेख नहीं करने के लिए। यह ठीक बर्फ की वजह से है, जो हाइपोथर्मिया के खिलाफ महत्वपूर्ण सुरक्षा प्रदान कर सकता है। बारीकियों को समझने के लिए, आपको यह विचार करने की आवश्यकता है कि ठंडा पानी की प्रक्रिया कैसे होती है।
जब पानी का द्रव्यमान +4 डिग्री के निशान तक पहुंच जाता है, तो जलाशय में परतों को स्थानांतरित करने की एक गहन प्रक्रिया शुरू होती है। ठंड की परतें बढ़ने लगती हैं, क्योंकि पानी की बारीकियों को ध्यान में रखते हुए उनका घनत्व सबसे कम होता है। जलाशय के तल पर गर्म द्रव्यमान जमा होता है। ऊपरी ठंड की परतों में, बर्फ के गठन की प्रक्रिया शुरू होती है, जो धीरे-धीरे पूरी सतह को कवर करती है और कवर करती है। इसके बाद, पानी का ठंडा होना व्यावहारिक रूप से बंद हो जाता है।
बर्फ के नीचे के पानी को अब हवा से नहीं मिलाया जा सकता है, सभी परतें बरकरार हैं - विशेष रूप से स्थिर या धीरे-धीरे बहने वाले पानी में। बर्फ की कम तापीय चालकता एक प्रकार का तकिया बनाता है जो जलाशय के आगे ठंडा होने से बचाता है। हालांकि, पानी की तापीय चालकता भी कम है।
पानी की जनता वस्तुतः गर्म अवधि तक एक बर्फ के गोले के नीचे रहती है, और सभी पानी के भीतर रहने वाले लोग बिना किसी समस्या के सर्दियों में जा सकते हैं। उनके लिए एकमात्र कठिन क्षण ऑक्सीजन की कमी है, क्योंकि बर्फ हवा से पानी की सतह को अलग करती है और इस महत्वपूर्ण पदार्थ के साथ इसकी संतृप्ति को रोकती है।यही कारण है कि सर्दियों में मछलियों को कभी-कभी ड्रिल किए गए छेद या बर्फ के अन्य छिद्रों में डाल दिया जाता है - वे केवल भरी हुई होती हैं।
रोचक तथ्य: बर्फ और पानी के अनोखे गुणों के कारण अंटार्कटिका में झीलें भी मौजूद हैं। तो, उनमें से एक, वोस्तोक, 4 किमी मोटी बर्फ की परत के नीचे स्थित है। फिलहाल, यह स्पष्ट नहीं है कि कोई जीवित प्राणी इसमें रहते हैं या नहीं।
जानवरों की कुछ प्रजातियां सीधे अपने मूल झीलों की बर्फ में हाइबरनेट करती हैं - जैसे कि मेंढक, नवजात, उदाहरण के लिए। शारीरिक विशेषताएं उन्हें जीवन के लिए जोखिम के बिना शरीर को फ्रीज करने की अनुमति देती हैं, और बाद में, वसंत में पिघलने के बाद, वे पहले की तरह फिर से जी सकते हैं। कोशिकाओं में प्राकृतिक एंटीफ्रीजेस ठंड के दौरान उनमें से प्रत्येक में एक तीव्र आइस क्रिस्टलीय के गठन को बाहर करते हैं, और यह क्रिस्टल है जो एक जीवित कोशिका को नष्ट कर देता है, जिससे उसकी मृत्यु हो जाती है और इसके पिछले रूप में पिघलना असमर्थता होती है। उभयचर बर्फ में ठंढ और ठंड से डरते नहीं हैं।
इस प्रकार, जलाशय के ऊपरी किनारे पर बनी बर्फ इसकी कम तापीय चालकता के कारण इसे और अधिक ठंड से बचाती है। सैद्धांतिक रूप से, यहां तक कि महासागर नीचे तक जम सकते हैं, हालांकि, इसके लिए तापमान बहुत कम होना चाहिए। व्यवहार में, केवल पोखर और बहुत उथले जल निकाय पूरी तरह से जम जाते हैं, और इसके अलावा, उथले तालाब और झील पूरी तरह से बहुत गंभीर सर्दियों के दौरान जम सकते हैं। सामान्य परिस्थितियों में, एक छोटे प्लस तापमान संकेतक के साथ पानी हमेशा बर्फ की एक परत के नीचे जमा होता है।