Temat: Ocean Lodowaty Pólnocny .
Cel lekcji: Stworzenie koncepcji Oceanu Arktycznego jako naturalnej społeczności.
Edukacyjny: Kształtowanie wiedzy o naturze Oceanu Arktycznego:Zapoznać się z mieszkańcami Oceanu Arktycznego, umieć wyjaśnić cechy adaptacji organizmów żywych do życia w Oceanie Arktycznym.
Edukacyjny: Rozwijaj umiejętności pracy z informacją (przetwarzaj ją na różne sposoby, krytycznie podchodź do informacji), rozwijaj mowę i pamięć.Określ temat i cele lekcji; otrzymywać informacje z różnych źródeł;
przeanalizuj przeczytany tekst.
Edukacyjny: rozwijaj ciekawość, zainteresowanie tematem, poszerzaj horyzonty uczniów, rozwijaj chęć uczenia się nowych rzeczy,słuchaj odpowiedzi swoich towarzyszy; słuchaj i przyjmuj mowę nauczyciela.
Sprzęt: prezentacja elektroniczna,podręcznik, mapa stref naturalnych Rosji, słownik.
Postęp lekcji
I . Moment organizacyjny.
Witam chłopaki. Na naszej lekcji mamy gości. Powitajmy ich.
Świat wokół nas
Ciekawe, żeby wiedzieć
Jego tajemnice i tajemnice
Czy jesteś gotowy, aby go rozwiązać?
Sprawdzanie pracy domowej.
2. Aktualizowanie wiedzy
Odgadnij zagadki:
Składa się z mórz.
No dalej, odpowiedz szybko.
To nie jest szklanka wody,
Ach, ogromny... ocean
Na powierzchni ziemi znajduje się wiele różnych zbiorników wodnych. Jak myślisz, jaki jest największy zbiornik wodny? (ocean)
Czytaniew słowniku o tym, co to jestocean.
(Ocean to część Oceanu Światowego położona pomiędzy kontynentami)
Ile oceanów jest na Ziemi? (4) Praca z mapą świata.
Który jest największy? Który jest mały?
Jak głęboko? Który nie jest zbyt głęboki?
Jaki jest najcieplejszy ocean? Który jest najzimniejszy?
Czy w oceanie jest życie?
A na zimnie?
Dziś przyjrzymy się temu zimnemu oceanowi.
2. Pracuj nad tematem lekcji.
Jak myślisz, w jakich warunkach klimatycznych znajduje się Ocean Arktyczny?
Tak, jest tam bardzo zimno. Zarówno flora, jak i fauna muszą być przystosowane do trudnych warunków życia.
Jeśli będziemy jechać przez długi, długi czas na północ, nie skręcając ani nie zbaczając, dotrzemy do Bieguna Północnego. Ten region Ziemi od dawna nazywany jest Arktyką - od greckiego słowa arkticos - północny, jak starożytni Grecy nazywali konstelację Wielkiej Niedźwiedzicy znajdującą się w północnej części nieba
Dziś na zajęciach kolejne spotkanie klubu „My i świat wokół nas”. Poświęcamy go badaniu Oceanu Arktycznego. Podzielimy się na 4 grupy: geografów, biologów, zoologów i ekologów. Spotkanie naszego klubu odbędzie się zgodnie z planem: (na tablicy)
Położenie Oceanu Arktycznego i cechy przyrody nieożywionej (zespół geografów).
Rośliny Oceanu Arktycznego (grupa biologów).
Zwierzęta Oceanu Arktycznego (grupa zoologów).
Arktyka i ludzie (grupa ekologów).
Oddajemy głos grupie geografów.
Lokalizacja i cechy przyrody nieożywionej
Ocean Arktyczny jest najzimniejszym oceanem na świecie. Większość powierzchni oceanu i jego wysp pokryta jest przez cały rok wieloletnim lodem o grubości do 5 metrów. Tylko w niektórych miejscach na wyspach nie ma lodu, ale i tutaj ziemia zamarza na głębokość wielu metrów. Na takich wyspach nie tworzy się gleba.
Natura Oceanu Arktycznego jest bardzo surowa. Zimą jest NOC POLARNA. Od połowy października do lutego słońca w ogóle nie widać. Wieją silne wiatry, tygodniami śnieżyce, a temperatura powietrza często spada do -60°C. Podczas nocy polarnej można tu zaobserwować jedno z niesamowitych zjawisk przyrodniczych - zorzę polarną. Naoczni świadkowie mówią, że zorza wygląda jak dziwna kurtyna kołysająca się na ciemnym niebie. Zasłona podzielona jest na świetliste, wielokolorowe paski, mieniące się czystymi kolorami tęczy.
Latem w SLO obchodzony jest DZIEŃ POLARNY. Od kilku miesięcy światło jest 24 godziny na dobę. Ale słońce wschodzi nisko nad horyzontem, a temperatura rzadko przekracza 3-4°C. Dlatego nawet podczas długiego dnia polarnego wielowiekowy lód nie ma czasu się stopić.
Fizminutka .
Trzy niedźwiedzie wracały do domu.
Tata był duży, duży.
Mama jest trochę niższa.
Cóż, mój syn jest tylko małym dzieckiem.
Był bardzo mały
Chodził z grzechotkami.
Oddajmy głos grupie biologów.
Rośliny
Tylko odporne i bezpretensjonalne rośliny tolerują trudne warunki naturalne. Duże obszary zajmują kamienne podkładki. Prawie nie ma gleby. Latem śnieg miejscami topnieje, odsłaniając kamienie. To na nich rosną POROSY, wyglądające jak szara szumowina. Porosty to niesamowite organizmy. Większość porostów składa się z cienkich białych lub bezbarwnych rurek. To są nici grzybowe. Każdy korpus grzyba składa się z takich rurek. A pomiędzy rurkami grzybowymi znajdują się szmaragdowe kulki. To są małe algi. Potwór - jak wszystkie porosty, składa się z dwóch organizmów - grzyba i glonu, połączonych w jeden. Mokry mech jest miękki i elastyczny. Jednak po wyschnięciu staje się kruchy i łatwo się kruszy. Jego najmniejsze okruchy są łatwo przenoszone przez wiatr i potrafią się zakorzenić. W ten sposób głównie rozmnaża się mech. Głównym pożywieniem reniferów jest mech reniferowy. Jelenie bez wątpienia odnajdują je po zapachu nawet zimą pod śniegiem.
W południowych rejonach oceanu gdzieniegdzie można spotkać MAKI POLARNE i pełzające WIERZBY POLARNE. Można je łatwo pomylić z roślinami zielnymi, bo mają zaledwie 5-10 centymetrów wysokości.
Oddajmy głos grupie zoologów.
Zwierzęta
Morsy i foki zapobiegają zamarzaniu dzięki grubej warstwie tłuszczu podskórnego. Morsy są bliskimi krewnymi fok, są duże i silne i niewiele osób odważa się je zaatakować. Mają dwa długie kły, których używają w walce oraz do wydostania się z wody na lód, aby odpocząć. Morsy mają mocne wargi, które pozwalają im wysysać jadalne skorupiaki z muszli. Mors może zjeść dziennie 3000 skorupiaków.
NIEDŹWIEDŹ POLARNY ma grube futro, które dobrze zatrzymuje ciepło. Arktyczny gigant całymi dniami wędruje po zaśnieżonej pustyni w poszukiwaniu ofiary. Potrafi godzinami leżeć w pobliżu dziury w lodzie, czekając, aż foka wyjdzie i zaczerpnie powietrza. Niedźwiedzie polarne (polarne) to największe i najsilniejsze zwierzęta na Oceanie Arktycznym; nikt ich nie atakuje. W środku zimy w zaśnieżonych norach rodzą się ich młode. Matka karmi je mlekiem, ale nic nie je, dopóki nie zrobi się na tyle ciepło, że będzie mogła wybrać się na polowanie. Niedźwiedzie polarne mają doskonały węch i potrafią bardzo szybko biegać po lodzie, goniąc zdobycz. Dobrze pływają i nurkują. Latem żywią się trawą, porostami, jagodami i lemingami.
Na skalistych brzegach żyją kolonie ptaków. Gniazduje tu wiele ptaków morskich: maskonury, nury, maskonury, różne gatunki mew. Wzdłuż wybrzeża żyją gęsi i kaczki. Wśród nich najbardziej znane są edredony, które posiadają miękki, ciepły puch. Niektóre zwierzęta mogą żyć przez cały rok w Oceanie Arktycznym. Inne zwierzęta odwiedzają te miejsca tylko latem, kiedy lód topnieje, a morze jest oczyszczone z lodu. Rośliny rosnące latem są głównym źródłem pożywienia dla wielu zwierząt.
Jakie przystosowanie mają do tych warunków życia?
Weźmy jeden z gatunków zwierząt i przenieśmy go do nas.
Na przykład: Czy niedźwiedź polarny może żyć w naszych warunkach?
Dlaczego nie?
Praca z książką
- Chłopaki, słuchajcie. Zadam ci teraz pytania, a ty musisz odpowiedzieć.
Zobaczymy, który z Was jest najbardziej uważny i aktywny.
Których polarników pamiętasz?
Co myśleli wcześniej polarnicy?
Czego nowego się nauczyłeś?
Co znajduje się na „szczycie ziemi”?
Jakiej aparatury obecnie używa się do badania oceanu?
Słowo od naszych ekologów.
SLO i człowiek .
Na Oceanie Arktycznym nie ma stałych osiedli ludzkich. Jednak ludzie tu mieszkają. Najkrótsza trasa z Atlantyku na Pacyfik przebiega przez Ocean Arktyczny. Dlatego karawany statków handlowych regularnie poruszają się Północnym Szlakiem Morskim, a potężne lodołamacze torują sobie drogę przez lód.
Na wyspach i w lodzie Oceanu Arktycznego znajduje się wiele stacji naukowych. Tutaj polarnicy obserwują pogodę, badają, gdzie kry dryfują w oceanie i badają naturę Północy. Gromadzone przez nich dane pomagają im poruszać się po lodzie i pomagają meteorologom w sporządzaniu prognoz pogody.
W morzach Oceanu Arktycznego ludzie zajmują się rybołówstwem i polowaniem. Niestety w związku z tym, że ludzie coraz częściej opanowują Ocean Arktyczny, jego przyroda jest zagrożona. Zwierzęta takie jakniedźwiedź polarny, mors, wieloryb grenlandzki, biała gęś, wół piżmowy.
Aby chronić te rzadkie zwierzęta, na Półwyspie Taimyr i na Wyspie Wrangla utworzono rezerwaty przyrody.
Co ludzie mogą zrobić, biorąc pod uwagę florę i faunę?
Pomimo zimna potrzebujemy Oceanu Arktycznego.
Praca ze słownictwem
Co to jest rezerwa?
Otwórz słownik i dowiedz się, co to jest rezerwa?
Fizminutka .
Ruchy do piosenki o pingwinach
4. Konsolidacja zdobytej wiedzy.
a) badanie czołowe:
Porównaj warunki naturalne swojego obszaru z warunkami naturalnymi Arktyki.
Jakie rośliny i zwierzęta są charakterystyczne dla strefy arktycznej?
Dlaczego ludzie od dawna eksplorują Arktykę?
Jakie środki podejmują ludzie, aby chronić przyrodę regionu północnego?
Dlaczego wśród zwierząt arktycznych dominują zwierzęta żywiące się morzem?
b) obwody mocy:
Glony – skorupiaki – ryby – ptaki
Glony – skorupiaki – ryby – foki
Ryby – foki – niedźwiedzie polarne
c) Wypełnij tabelkę dla dzisiejszej wyprawy (wzajemna kontrola w parach)
Arktyka – królestwo śniegu i lodu
Położenie geograficzne
Ocean Arktyczny, morza północne, wyspy
Oświetlenie
Dzień polarny i noc polarna, zorza polarna
Flora i fauna
Porosty, mchy, mak polarny, borówki brusznicy, maliny moroszki, skorupiaki, ryby, alki, niedźwiedź polarny, mors, foka
Działalność człowieka
Stacje naukowe, Północny Szlak Morski, wędkarstwo, łowiectwo
d) rozwiązać krzyżówkę: (na tablicy)
Rozwiązanie krzyżówki „SLO”.
Jeśli poprawnie odgadniesz krzyżówkę, przeczytasz słowo w środku.
Pytania.
1. Ptaki te gromadzą się latem na skalistych wybrzeżach w hałaśliwych „koloniach ptaków”, uwielbiają ucztować na rybach.
2. Bliski krewny foki.
3. Ptaki składające jaja bezpośrednio na gołych półkach skalnych.
4. Niedźwiedź polarny uwielbia na nie polować.
5. Najpospolitsza roślina w regionach polarnych.
6. Największy mieszkaniec mórz i oceanów.
7. Mali mieszkańcy mórz, którymi żywią się ryby.
Odpowiedzi. 1. Mewa. 2. Mors. 3. Guillemoty. 4. Pieczęć. 5. Porosty. 6. Wieloryb 7. Skorupiaki.
Czego nauczyliśmy się na zajęciach? (Praca z tekstem; w parach, znajdź potrzebne informacje)
Czego się nauczyłeś?
5.Zadanie domowe. Przygotuj opowieść o mieszkańcach Oceanu Arktycznego.
- najmniejszy ocean na Ziemi pod względem powierzchni, położony pomiędzy Eurazją a Ameryką Północną. Powierzchnia 14,75 mln metrów kwadratowych. km, średnia głębokość 1225 m, największa głębokość 5527 m na Morzu Grenlandzkim. Objętość wody wynosi 18,07 mln km³.
Ocean ten wyróżnia się surowym klimatem, dużą ilością lodu i stosunkowo płytkimi głębokościami. Życie tam jest całkowicie zależne od wymiany wody i ciepła z sąsiednimi oceanami.
Ocean Arktyczny jest najmniejszym z oceanów Ziemi. Jest najpłytszy. Ocean położony jest w centrum Arktyki i zajmuje całą przestrzeń wokół Bieguna Północnego, obejmującą ocean, przyległe części kontynentów, wyspy i archipelagi.
Znaczną część obszaru oceanicznego tworzą morza, z których większość ma charakter marginalny, a tylko jedno ma charakter wewnętrzny. Na oceanie znajduje się wiele wysp położonych w pobliżu kontynentów.
Historia eksploracji oceanów. Eksploracja Oceanu Arktycznego to opowieść o bohaterskich wyczynach wielu pokoleń żeglarzy, podróżników i naukowców z wielu krajów. W czasach starożytnych Rosjanie - Pomorowie - wyruszali w podróż kruchymi drewnianymi łodziami i łódkami. Zimę spędzili na Grumant (Spitsbergen) i popłynęli do ujścia Ob. Łowili ryby, polowali na zwierzęta morskie i dobrze znali warunki żeglugi na wodach polarnych.
Wykorzystując informacje o rosyjskich rejsach, Brytyjczycy i Holendrzy próbowali znaleźć najkrótszą drogę z Europy do krajów Wschodu (Chiny i Indie). W wyniku podróży Willema Barentsa pod koniec XVI wieku. opracowano mapę zachodniej części oceanu.
Systematyczne badania brzegów oceanów rozpoczęły się wraz z Wielką Wyprawą Północną (1733-1743). Jego uczestnicy dokonali naukowego wyczynu – przeszli i sporządzili mapę wybrzeża od ujścia Peczory do Cieśniny Beringa.
Pierwsze informacje o naturze okołobiegunowych regionów oceanu zebrano pod koniec XIX wieku. podczas dryfu Frama Nansena i wyprawy na Biegun na początku XX wieku. G. Sedova na szkunerze „St. Foka.”
Możliwość przepłynięcia oceanu w jednej żegludze udowodniła w 1932 roku wyprawa lodołamacza Sibiriakow. Uczestnicy tej wyprawy pod przewodnictwem O. Yu Schmidta dokonywali pomiarów głębokości, mierzyli grubość lodu i obserwowali pogodę.
Nasz kraj opracował nowe metody badania tego oceanu. W 1937 roku na dryfującej krze lodowej powstała pierwsza stacja polarna „Biegun Północny” (SP-1). Czterech polarników pod wodzą I.D. Papanina przeprowadziło bohaterski dryf na krze lodowej z Bieguna Północnego do Morza Grenlandzkiego.
Do badania oceanu wykorzystują obecnie samoloty lądujące na kry lodowej i prowadzące jednorazowe obserwacje. Obrazy z kosmosu dostarczają informacji o zmianach stanu atmosfery nad oceanem i ruchu lodu.
W wyniku tych wszystkich badań zgromadzono dużą ilość materiału na temat natury Oceanu Arktycznego: o klimacie, świecie organicznym; wyjaśniono strukturę topografii dna, zbadano prądy denne.
Wiele tajemnic natury Oceanu Arktycznego jest już znanych, ale wiele pozostaje do odkrycia przez przyszłe pokolenia, w tym być może część z Was.
Topografia dna ma złożoną strukturę. Centralną część oceanu przecinają pasma górskie i głębokie uskoki. Pomiędzy grzbietami znajdują się głębinowe zagłębienia i baseny. Cechą charakterystyczną oceanu jest duży szelf, który stanowi ponad jedną trzecią powierzchni dna oceanu.
Cechy klimatyczne zależą od polarnego położenia oceanu. Przeważają nad nim arktyczne masy powietrza. Latem często występują mgły. Arktyczne masy powietrza są znacznie cieplejsze niż masy powietrza tworzące się nad Antarktydą. Powodem tego jest rezerwa ciepła w wodach Oceanu Arktycznego, która jest stale uzupełniana ciepłem wód Atlantyku i, w mniejszym stopniu, Pacyfiku. Zatem, co dziwne, Ocean Arktyczny nie ochładza się, ale znacznie ogrzewa rozległe obszary lądowe półkuli północnej, szczególnie w miesiącach zimowych.
Pod wpływem zachodnich i południowo-zachodnich wiatrów z północnego Atlantyku potężny strumień ciepłych wód Prądu Północnoatlantyckiego wpływa do Oceanu Arktycznego. Wzdłuż wybrzeża Eurazji wody przemieszczają się z zachodu na wschód. W całym oceanie, od Cieśniny Beringa po Grenlandię, woda przemieszcza się w przeciwnym kierunku – ze wschodu na zachód.
Najbardziej charakterystyczną cechą natury tego oceanu jest obecność lodu. Ich powstawanie wiąże się z niską temperaturą i stosunkowo niskim zasoleniem mas wód powierzchniowych, które są odsalane przez duże ilości wód rzecznych spływających z kontynentów.
Usuwanie lodu do innych oceanów jest trudne. Przeważa zatem tutaj lód wieloletni o miąższości 2-4 m i większej. Wiatry i prądy powodują ruch i ściskanie lodu, powstawanie kęp.
Większość organizmów w oceanie tworzą glony, które mogą żyć w zimnej wodzie, a nawet na lodzie. Świat organiczny jest bogaty tylko w rejonie Atlantyku i na szelfie w pobliżu ujść rzek. Tworzy się tu plankton, na dnie rosną glony, żyją ryby (dorsz, navaga, halibut). W oceanach żyją wieloryby, foki i morsy. Arktykę zamieszkują niedźwiedzie polarne i ptaki morskie, które prowadzą kolonialny tryb życia i żyją na wybrzeżach. Cała populacja gigantycznych „kolonii ptaków” żeruje w oceanie.
Na Oceanie Arktycznym znajdują się dwie naturalne strefy. Granica pasa polarnego (arktycznego) na południu w przybliżeniu pokrywa się z krawędzią szelfu kontynentalnego. Ta najgłębsza i najsurowsza część oceanu pokryta jest dryfującym lodem. Latem kry pokrywają się warstwą roztopionej wody. Pas ten nie jest odpowiedni dla organizmów żywych.
Część oceanu przylegająca do lądu należy do pasa subpolarnego (subarktycznego). Są to głównie morza Oceanu Arktycznego. Natura tutaj nie jest taka surowa. Latem woda u wybrzeży jest wolna od lodu i silnie odsalana przez rzeki. Przedostające się tu ciepłe wody Atlantyku stwarzają warunki do rozwoju planktonu, którym żywią się ryby.
Rodzaje działalności gospodarczej w oceanie. Ocean Arktyczny ma wyjątkowe znaczenie dla krajów, których brzegi obmywają jego wody. Surowy charakter oceanu utrudnia poszukiwanie minerałów. Jednak złoża ropy naftowej i gazu ziemnego zostały już zbadane na szelfie mórz Kary i Barentsa, u wybrzeży Alaski i Kanady.
Bogactwo biologiczne oceanów jest niewielkie. W regionie Atlantyku łowią ryby i pozyskują wodorosty oraz polują na foki. Produkcja wielorybów w oceanie jest ściśle ograniczona.
To, co ci ludzie robią, jest z reguły całkowicie niezrozumiałe dla przeciętnego człowieka.
ludzi tam, „na szczycie Ziemi”, w warunkach ekstremalnych mrozów, nocy polarnej,
na krze, która w każdej chwili może pęknąć i bez zwykłego komfortu
współczesna cywilizacja. Kiedy poprosiłem o rozmowę o charakterze naukowym
badania kry lodowej do zastępcy szefa SP-36 ds. nauki, Włodzimierza
Churun, w zamyśleniu powiedział w odpowiedzi: „Wiesz, ja też nie miałbym nic przeciwko, aby się tego dowiedzieć
o tym!
Arktykę można zwiedzać na wiele sposobów. Automatyczne kompleksy naukowe - stacje meteorologiczne i oceanograficzne, boje bilansu masy, które są zamrożone w lodzie i umożliwiają określenie przyrostu lub zmiany masy pokrywy lodowej (nawiasem mówiąc, taka boja działa na SP-37) - znacznie ułatwiają zbieranie danych, ale mają swoje ograniczenia. Oczywiście kuszące byłoby siedzieć w biurze, podczas gdy dane napływają drogą komunikacji satelitarnej z systemu, na przykład automatycznych stacji hydrologicznych – boi cumowniczych lub dryfujących. Ale w ciągu roku zwykle traci się ponad 50% takich (bardzo drogich) boi - w tym regionie warunki pracy są dość trudne nawet dla specjalnie do tego zaprojektowanego sprzętu ze względu na dynamikę pól lodowych (humocking, kompresja).
Innym sposobem uzyskania danych naukowych jest teledetekcja Ziemi. Satelity naukowe (niestety nie rosyjskie) umożliwiają uzyskanie informacji o stanie lodu w zakresie widzialnym, podczerwonym, radarowym i mikrofalowym. Dane te wykorzystywane są głównie do celów użytkowych: do naprowadzania statków, do poszukiwania odpowiednich kry do stacji dryfujących; na samych stacjach dryfujących pomagają w pracy - np. przy SP-36 wykorzystano je do zlokalizowania miejsca odpowiedniego pod budowę pasa startowego. Informacje satelitarne trzeba jednak weryfikować, porównując je z rzeczywistymi obserwacjami – bezpośrednio zmierzoną grubością lodu, jego wiekiem (nie ma jeszcze możliwości bezpośredniego zmierzenia tych danych z satelity).
Stacje naukowe (już zamieszkane) można także umieszczać zamrażając statki w lodzie (metodę tę przetestował Fridtjof Nansen). Co jakiś czas powstają takie projekty, jak np. francuski jacht Tara czy amerykańsko-kanadyjski projekt SHEBA dotyczący statku dryfującego po Morzu Beauforta. Rozważano podobny projekt dla lodołamacza nuklearnego Arktika, ale ostatecznie z różnych powodów go porzucono. Jednak zamarznięte statki zapewniają jedynie dobrą bazę do życia personelu naukowego i zaopatrzenia kompleksu naukowego w energię. Aby zebrać dane naukowe, ludzie nadal będą musieli udać się na lód, aby wykluczyć wpływy zewnętrzne. Ponadto zamrażanie statków jest kosztowne (i odwraca uwagę statków od ich głównej pracy). 
„Moim zdaniem dryfujący lód to naturalna platforma nośna, najbardziej optymalna zarówno do przechowywania kompleksu naukowego, jak i do zamieszkania przez ludzi” – mówi Vladimir Churun. „Pozwala dryfować przez długi czas i zdobywać czyste dane naukowe bez żadnego wpływu z zewnątrz. Oczywiście ludzie na krze pozbawieni są pewnego komfortu, ale w imię nauki musimy to znosić. Oczywiście pozyskiwanie danych naukowych musi odbywać się w sposób kompleksowy, wykorzystując wszelkie dostępne środki – stacje dryfujące, wyprawy powietrzne, obserwacje satelitarne, boje automatyczne, statki ekspedycji naukowych.” 
„Program naukowy SP-36 był dość obszerny i udany” – wyjaśnia Vladimir Churun Popular Mechanics. „Obejmowały obserwacje meteorologiczne, aerologiczne i hydrologiczne, a także badania właściwości pokrywy lodowej i śnieżnej. Jednak badania związane z jonosferą i ziemskim polem magnetycznym, którym w czasach radzieckich poświęcono wiele uwagi na stacjach dryfujących, zostały obecnie przeniesione do stacjonarnych stacji polarnych na kontynencie i na wyspach”.
Powietrze
Początek pracy stacji nie wiąże się z uroczystym momentem podniesienia flagi rosyjskiej nad mesą. Oficjalnie stacja dryfująca rozpoczyna pracę od momentu przesłania pierwszego komunikatu pogodowego do AARI, a stamtąd do globalnej sieci meteorologicznej. Ponieważ wiadomo, że Arktyka jest kuchnią pogody, dane te dostarczają meteorologom niezwykle cennych informacji. Badanie profili barycznych (ciśnienie, prędkość i kierunek wiatru na różnych wysokościach) oraz profili temperaturowych atmosfery za pomocą sond do wysokości 30 km służy nie tylko do prognozowania pogody – dane te można później wykorzystać do podstawowych celów naukowych, np. jako udoskonalające modele fizyki atmosfery, jak i stosowane - np. wspomagające loty samolotów. Za wszystkie te dane odpowiadają meteorolodzy i aerolodzy.
Praca meteorologa może wydawać się prosta – polega na zbieraniu danych meteorologicznych i przesyłaniu ich do Roshydromet. W tym celu na 10-metrowym maszcie pogodowym umieszczono zestaw czujników, które mierzą prędkość i kierunek wiatru, temperaturę i wilgotność, widoczność i ciśnienie. Wszystkie informacje, także z czujników zdalnych (temperatura śniegu i lodu, natężenie promieniowania słonecznego), trafiają do stacji pogodowej. Mimo że dane pobierane są ze stacji zdalnie, nie zawsze możliwe jest przeprowadzenie pomiarów bez konieczności udania się do serwisu pogodowego. „Czaszki anemometrów i osłona radiacyjna kabiny pogodowej, w której znajdują się czujniki temperatury i wilgotności, zamarzają, należy je oczyścić z szronu (aby dostać się na szczyt masztu, ten ostatni jest „łamliwy” ), wyjaśnia inżynier meteorolog SP-36 Ilya Bobkov.- A W okresie topienia liny odciągowe muszą być stale wzmacniane, aby maszt był stabilny. Dodatkowo stacja nie jest przystosowana do pracy w tak silnych mrozach, poniżej - 40°C, dlatego zamontowaliśmy tam urządzenie grzewcze - zwykłą żarówkę 40-watową. Istnieją oczywiście stacje przystosowane do tak niskich temperatur, ale są one mniej dokładne.”
Powyżej 10 m znajduje się obszar pracy aerologów. „Badamy górne warstwy atmosfery za pomocą sond aerologicznych” – wyjaśnia wiodący inżynier aerologii SP-36 Siergiej Owczinnikow. - Sonda ma postać pudełka o masie 140 g, jest przymocowana do balonu - kuli o objętości około 1,5 m 3 wypełnionej wodorem, który wytwarza się chemicznie w wysokociśnieniowym generatorze gazu - z proszku żelazokrzemu, sody kaustycznej i woda. Sonda posiada wbudowany odbiornik GPS, nadajnik telemetryczny oraz czujniki temperatury, ciśnienia i wilgotności. Co dwie sekundy sonda przesyła informacje wraz ze współrzędnymi do naziemnej stacji odbiorczej. Współrzędne sondy umożliwiają obliczenie jej ruchu, prędkości i kierunku wiatru na różnych wysokościach (wysokość wyznaczana jest metodą barometryczną). Elektronika sondy zasilana jest z akumulatora napełnianego wodą, który najpierw zanurza się w wodzie na kilka minut (w podobne źródła zasilania wyposażone są kamizelki ratunkowe z latarniami awaryjnymi).
„Sondy są wystrzeliwane codziennie o godzinie 0 i 12 czasu GMT, jeśli pozwalają na to warunki pogodowe; przy silnym wietrze sonda po prostu „wbija” gwoździe w ziemię. W ciągu niecałego roku miało miejsce 640 wyzwoleń, mówi Siergiej Owczinnikow. „Średnia wysokość wznoszenia wyniosła 28 770 m, maksymalna 32 400 m. Prędkość wznoszenia się sondy wynosiła około 300 m na minutę, więc maksymalną wysokość osiągnęła po około 0,5 m półtorej godziny, balon w trakcie podnoszenia puchnie, po czym pęka, a sonda spada na ziemię. To prawda, że znalezienie go jest prawie niemożliwe, więc urządzenie jest jednorazowe, choć drogie”.
Woda
„Główny nacisk w naszej pracy kładziemy na pomiary parametrów prądu, a także temperatury, przewodności elektrycznej i gęstości wody” – mówi oceanolog SP-36 Siergiej Kuzmin. „W ostatnich latach flota instrumentów została znacznie zaktualizowana i obecnie możemy uzyskać wyniki z dużą dokładnością odpowiadającą poziomowi światowemu. Obecnie używamy instrumentów do profilowania, które pozwalają nam mierzyć prędkość przepływu za pomocą poprzecznego efektu Dopplera w kilku warstwach.
„Badaliśmy głównie prądy atlantyckie, których górna granica znajduje się na głębokości 180–220 m, a rdzeń – 270–400 m”. Oprócz badania prądów zapewniono codzienne badanie słupa wody za pomocą sondy mierzącej co sześć dni przewodność elektryczną i temperaturę, prowadzono badania na głębokości do 1000 m, aby „uchwycić” wody Atlantyku oraz raz w tygodniu sonda była opuszczana na całą maksymalną długość kabla - 3400 m w celu zbadania warstw głębinowych. „W niektórych obszarach” – wyjaśnia Siergiej Kuzmin – „w głębokich warstwach można zaobserwować efekt geotermalny”.
Do zadań oceanologów na SP-36 należało także pobranie próbek do późniejszej analizy przez hydrochemików. „Trzy razy zimą – wiosną, latem i jesienią – braliśmy rdzeń lodowy, który następnie topiono w temperaturze pokojowej, powstałą wodę przepuszczano przez filtr, a następnie ponownie zamrażano” – mówi Siergiej. - Zarówno filtr, jak i lód zostały specjalnie zapakowane do późniejszej analizy. W ten sam sposób pobrano próbki śniegu i wody subglacjalnej. Próbki powietrza pobrano także za pomocą aspiratora, który przepompowywał powietrze przez kilka filtrów zatrzymujących najmniejsze cząsteczki. Wcześniej można było w ten sposób wykryć np. pyłki niektórych gatunków roślin, które przylatują w rejony polarne z Kanady i rosyjskiej tajgi”.
Po co badać prądy? „Porównując dane zgromadzone w poprzednich latach, można określić trendy klimatyczne” – odpowiada Siergiej. „Taka analiza pozwoli zrozumieć np. zachowanie się lodu na Oceanie Arktycznym, co jest niezwykle istotne nie tylko z fundamentalnego punktu widzenia, ale także z punktu widzenia czysto aplikacyjnego – np. rozwój zasobów naturalnych Arktyki.”
Śnieg
Program specjalnych badań meteorologicznych obejmował kilka sekcji. Badano strukturę pokrywy śnieżnej i lodowej, jej właściwości termofizyczne i radiacyjne – czyli sposób, w jaki odbija i pochłania promieniowanie słoneczne. „Faktem jest, że śnieg ma wysoki współczynnik odbicia i zgodnie z tą cechą, na przykład na zdjęciach satelitarnych, bardzo przypomina warstwę chmur” – wyjaśnia meteorolog Siergiej Szutilin. - Zwłaszcza zimą, kiedy temperatura w obu miejscach wynosi kilkadziesiąt stopni poniżej zera. Badałem właściwości termofizyczne śniegu w zależności od temperatury, wiatru, zachmurzenia i promieniowania słonecznego. Zmierzono także przenikanie promieniowania słonecznego (oczywiście w dzień polarny) przez śnieg i lód na różne głębokości (w tym do wody). Badano także morfologię śniegu i jego właściwości termofizyczne – temperaturę na różnych głębokościach, gęstość, porowatość i skład frakcyjny kryształów w różnych warstwach. Dane te, wraz z charakterystyką promieniowania, pomogą doprecyzować opis pokrywy śnieżnej i lodowej w modelach różnych poziomów – zarówno globalnych, jak i regionalnych modeli klimatycznych.
W dzień polarny prowadzono pomiary promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi, a w noc polarną za pomocą analizatorów gazów badano stężenia dwutlenku węgla, ozonu przyziemnego i metanu, których emisja w Arktyce najwyraźniej jest związane z procesami geologicznymi. Za pomocą specjalnego analizatora gazów udało się także uzyskać, zdaniem Siergieja Szutilina, unikalne dane dotyczące przepływu dwutlenku węgla i pary wodnej przez powierzchnię śniegu i lodu: „Wcześniej istniał model, według którego topi się woda z wybrzeże wpadło do oceanu, ocean pokrył się lodem, a pod nim miały miejsce procesy beztlenowe. A kiedy powierzchnia została uwolniona od lodu, do atmosfery przedostał się dwutlenek węgla. Odkryliśmy, że przepływ płynie w przeciwnym kierunku: gdy nie ma lodu, wpływa do oceanu, a gdy jest lód, trafia do atmosfery! Może to jednak zależeć również od obszaru – np. pomiary na SP-35, który dryfował bliżej południa i do mórz szelfowych na półkuli wschodniej, są zgodne z powyższą hipotezą. Dlatego potrzebne są dalsze badania.” 
Lód poświęca obecnie najwięcej uwagi, gdyż jest wyraźnym wskaźnikiem procesów zachodzących w Arktyce. Dlatego jego badanie jest niezwykle ważne. Przede wszystkim jest to ocena bilansu masy lodu. Topi się latem, a rośnie zimą, dlatego regularne pomiary jej grubości łatami pomiarowymi w wyznaczonym miejscu pozwalają oszacować tempo topnienia lub wzrostu kry, a dane te można następnie wykorzystać do udoskonalenia różnych modele wieloletniego tworzenia się lodu. „W SP-36 składowisko zajmowało powierzchnię 80 x 100 m, a od października do maja urosło na nim 8400 ton lodu” – mówi Władimir Churun. „Można sobie wyobrazić, ile lodu urosło na całej krze o wymiarach 5 x 6 km!”
„Pobraliśmy także kilka rdzeni młodego i starego lodu, które będą badane w AARI pod względem składu chemicznego, właściwości mechanicznych, morfologii” – mówi badacz lodu SP-36 Nikita Kuzniecow. „Informacje te można wykorzystać do udoskonalenia różnych modeli klimatycznych, ale także np. do celów inżynieryjnych, w tym do budowy lodołamaczy”.
Ponadto w SP-36 prowadzono badania procesów przechodzenia różnych fal w lodzie morskim: fal powstałych w wyniku zderzeń kry lodowych, a także tych przechodzących ze środowiska morskiego w lód. Dane te rejestrowane są za pomocą bardzo czułych sejsmometrów, a następnie wykorzystywane do stosowanych modeli interakcji lodu z ciałami stałymi. Według czołowego inżyniera-badacza lodu SP-36, Leonida Panowa, umożliwia to ocenę obciążeń różnych konstrukcji inżynierskich - statków, platform wiertniczych itp. - z punktu widzenia odporności na lód: „Znajomość cech interakcji lodu z falami można obliczyć właściwości wytrzymałościowe lodu, co oznacza dokładne przewidzenie, gdzie pęknie. Dzięki takim metodom możliwe będzie zdalne wykrywanie przejść pęknięć i garbów w obszarach niebezpiecznych, np. w pobliżu rurociągów naftowych i gazowych.”
Nie kurort
Kiedy zapytałem Władimira, jak odczuwane są globalne zmiany klimatyczne (tj. globalne ocieplenie) podczas pracy na stacji dryfującej, w odpowiedzi tylko się uśmiechnął: „Oczywiście zmniejszyła się powierzchnia lodu i jego grubość w Arktyce – jest to dobrze zarejestrowany fakt naukowy. Ale na stacji dryfującej, w lokalnej przestrzeni kry, globalne ocieplenie w ogóle nie jest odczuwalne. W szczególności tej zimy zanotowaliśmy minimalną temperaturę od dziesięciu lat (-47,3°C). Wiatr nie był zbyt silny – maksymalne porywy sięgały 19,4 m/s. Ale ogólnie zima od lutego do kwietnia była bardzo mroźna. Zatem pomimo globalnego ocieplenia Arktyka nie stała się cieplejsza, przytulniejsza ani wygodniejsza. U nas nadal jest tak samo zimno, wieją zimne wiatry, a lód dookoła jest taki sam. I nie ma jeszcze nadziei, że Czukotka wkrótce stanie się kurortem.”
Dmitrij Mamontow.
Małe dzieci bardzo często zadają dorosłym ciekawe pytania i nie zawsze potrafią od razu na nie odpowiedzieć. Aby nie wydawać się dziecku głupie, zalecamy zapoznanie się z pełną i szczegółową, dobrze uzasadnioną odpowiedzią dotyczącą wyporu lodu. W końcu pływa, a nie tonie. Dlaczego tak się dzieje?
Jak wytłumaczyć dziecku złożone procesy fizyczne?
Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest gęstość. Tak, w rzeczywistości lód pływa, ponieważ jest mniej gęsty niż . Ale jak wytłumaczyć dziecku, czym jest gęstość? Nikt nie ma obowiązku informowania go o programie nauczania w szkole, ale całkiem możliwe jest sprowadzenie go do konkretów. W końcu ta sama objętość wody i lodu ma różne ciężary. Jeśli przestudiujemy problem bardziej szczegółowo, oprócz gęstości możemy wskazać kilka innych przyczyn.
nie tylko dlatego, że jego zmniejszona gęstość zapobiega opadaniu niżej. Powodem jest również to, że małe pęcherzyki powietrza są zamrożone w lodzie. Zmniejszają również gęstość i dlatego ogólnie okazuje się, że ciężar płyty lodowej staje się jeszcze mniejszy. Kiedy lód rozszerza się, nie pobiera więcej powietrza, ale wszystkie pęcherzyki, które są już w tej warstwie, pozostają tam, dopóki lód nie zacznie się topić lub sublimować.
Przeprowadzenie doświadczenia dotyczącego siły rozszerzania się wody
Ale jak udowodnić, że lód faktycznie się rozszerza? W końcu woda również może się rozszerzać, więc jak można to udowodnić w sztucznych warunkach? Można przeprowadzić ciekawy i bardzo prosty eksperyment. Aby to zrobić, będziesz potrzebować plastikowego lub kartonowego kubka i wody. Ilość nie musi być duża, nie trzeba napełniać szklanki po brzegi. Idealnie potrzebujesz temperatury około -8 stopni lub niższej. Jeśli temperatura będzie zbyt wysoka, doznanie będzie trwać nieracjonalnie długo.
Tak więc do środka wlewa się wodę, musimy poczekać, aż utworzy się lód. Ponieważ wybraliśmy optymalną temperaturę, w której niewielka ilość płynu zamieni się w lód w ciągu dwóch do trzech godzin, możesz spokojnie wrócić do domu i poczekać. Musisz poczekać, aż cała woda zamieni się w lód. Po pewnym czasie patrzymy na wynik. Kubek zdeformowany lub rozdarty przez lód objęty jest gwarancją. W niższej temperaturze efekty wyglądają bardziej efektownie, a sam eksperyment zajmuje mniej czasu.
Negatywne konsekwencje
Okazuje się, że prosty eksperyment potwierdza, że bryły lodu rzeczywiście rozszerzają się, gdy temperatura spada, a objętość wody łatwo zwiększa się podczas zamarzania. Z reguły ta funkcja powoduje wiele problemów dla zapominalskich: butelka szampana pozostawiona na balkonie na długi czas w przerwie sylwestrowej psuje się z powodu narażenia na lód. Ponieważ siła rozprężania jest bardzo duża, nie można na nią w żaden sposób wpływać. Cóż, jeśli chodzi o pływalność bloków lodowych, nie ma tu nic do udowodnienia. Najbardziej zaciekawieni mogą z łatwością przeprowadzić podobny eksperyment wiosną lub jesienią samodzielnie, próbując utopić kawałki lodu w dużej kałuży.
Wszyscy wiedzą, że lód to zamarznięta woda, a raczej jest w stałym stanie skupienia. Ale Dlaczego lód nie tonie w wodzie, ale unosi się na jej powierzchni?
Woda to niezwykła substancja o rzadkich, wręcz anomalnych właściwościach. W naturze większość substancji rozszerza się pod wpływem ogrzewania i kurczy się po ochłodzeniu. Na przykład rtęć w termometrze unosi się przez wąską rurkę i wykazuje wzrost temperatury. Ponieważ rtęć zamarza w temperaturze -39°C, nie nadaje się do termometrów używanych w trudnych warunkach temperaturowych.
Woda również rozszerza się pod wpływem ogrzewania i kurczy się po ochłodzeniu. Jednakże w zakresie chłodzenia od około +4°C do 0°C rozszerza się. Dlatego zimą rury wodociągowe mogą pęknąć, jeśli znajdująca się w nich woda zamarznie i utworzą się duże masy lodu. Ciśnienie lodu na ściankach rur jest wystarczające, aby spowodować ich pęknięcie.
Ekspansja wody
Ponieważ woda rozszerza się podczas ochładzania, gęstość lodu (tj. jego postaci stałej) jest mniejsza niż gęstość wody w stanie ciekłym. Innymi słowy, dana objętość lodu waży mniej niż ta sama objętość wody. Odzwierciedla to wzór m = ρV, gdzie V to objętość ciała, m to masa ciała, ρ to gęstość substancji. Istnieje odwrotnie proporcjonalna zależność pomiędzy gęstością a objętością (V = m/ρ), tj. wraz ze wzrostem objętości (w miarę ochładzania się wody) ta sama masa będzie miała mniejszą gęstość. Ta właściwość wody prowadzi do powstawania lodu na powierzchni zbiorników wodnych - stawów i jezior.
Załóżmy, że gęstość wody wynosi 1. Wtedy lód będzie miał gęstość 0,91. Dzięki tej liczbie możemy poznać grubość kry pływającej po wodzie. Przykładowo, jeśli krze lodowa ma wysokość nad poziomem wody 2 cm, to możemy stwierdzić, że jej warstwa podwodna jest 9 razy grubsza (tj. 18 cm), a grubość całej kry wynosi 20 cm.
W obszarze bieguna północnego i południowego Ziemi woda zamarza i tworzy góry lodowe. Niektóre z tych pływających gór lodowych są ogromne. Uważa się, że największa znana człowiekowi góra lodowa ma powierzchnię 31 000 metrów kwadratowych. kilometrów, który został odkryty w 1956 roku na Oceanie Spokojnym.
W jaki sposób woda w stanie stałym zwiększa swoją objętość? Zmieniając jego strukturę. Naukowcy udowodnili, że lód ma ażurową strukturę z wgłębieniami i pustkami, które po stopieniu wypełniają się cząsteczkami wody.
Doświadczenie pokazuje, że temperatura zamarzania wody spada wraz ze wzrostem ciśnienia o około jeden stopień na każde 130 atmosfer.
Wiadomo, że w oceanach na dużych głębokościach temperatura wody spada poniżej 0°C, a mimo to nie zamarza. Wyjaśnia to ciśnienie wytwarzane przez górne warstwy wody. Warstwa wody o grubości jednego kilometra naciska z siłą około 100 atmosfer.
Porównanie gęstości wody i lodu
Czy gęstość wody może być mniejsza od gęstości lodu i czy to oznacza, że się w niej utonie? Odpowiedź na to pytanie jest twierdząca, co łatwo udowodnić za pomocą następującego doświadczenia.
Weźmy z zamrażarki, w której temperatura wynosi -5 ºС, kawałek lodu wielkości jednej trzeciej szklanki lub trochę więcej. Włóżmy go do wiadra z wodą o temperaturze +20 ºС. Co obserwujemy? Lód szybko tonie i tonie, stopniowo zaczynając się topić. Dzieje się tak, ponieważ woda o temperaturze +20°C ma mniejszą gęstość w porównaniu do lodu o temperaturze -5°C.
Występują modyfikacje lodu (pod wpływem wysokich temperatur i ciśnień), które ze względu na większą gęstość będą tonąć w wodzie. Mówimy o tak zwanym „ciężkim” lodzie - deuteru i trycie (nasyconych ciężkim i superciężkim wodorem). Pomimo obecności tych samych pustek, co w lodzie protium, zatonie on w wodzie. W przeciwieństwie do lodu „ciężkiego”, lód protium nie zawiera ciężkich izotopów wodoru i zawiera 16 miligramów wapnia na litr cieczy. Proces jego przygotowania polega na oczyszczeniu ze szkodliwych zanieczyszczeń o 80%, dzięki czemu woda protowa uważana jest za najbardziej optymalną dla życia człowieka.
Znaczenie w naturze
Fakt, że lód unosi się na powierzchni zbiorników wodnych, odgrywa ważną rolę w przyrodzie. Gdyby woda nie miała tej właściwości i lód opadłby na dno, doprowadziłoby to do zamarznięcia całego zbiornika i w efekcie do śmierci zamieszkujących go organizmów żywych.
Kiedy pojawia się zimna pogoda, najpierw przy temperaturach powyżej +4 ºС, zimniejsza woda z powierzchni zbiornika opada, a ciepła (lżejsza) woda unosi się. Proces ten nazywany jest pionową cyrkulacją (mieszaniem) wody. Kiedy w całym zbiorniku ustali się +4 ºС, proces ten zatrzymuje się, ponieważ z powierzchni woda już w temperaturze +3 ºС staje się lżejsza niż ta poniżej. Woda rozszerza się (jej objętość zwiększa się o około 10%), a jej gęstość maleje. W wyniku tego, że zimniejsza warstwa znajduje się na górze, woda zamarza na powierzchni i pojawia się pokrywa lodowa. Ze względu na swoją krystaliczną strukturę lód ma słabą przewodność cieplną, co oznacza, że zatrzymuje ciepło. Warstwa lodu działa jak rodzaj izolatora ciepła. A woda pod lodem zatrzymuje ciepło. Dzięki właściwościom termoizolacyjnym lodu, przenikanie „zimna” do dolnych warstw wody jest znacznie zmniejszone. Dlatego na dnie zbiornika prawie zawsze pozostaje przynajmniej cienka warstwa wody, co jest niezwykle ważne dla życia jego mieszkańców.
Zatem +4 ºС - temperatura maksymalnej gęstości wody - to temperatura przeżycia organizmów żywych w zbiorniku.
Używaj w życiu codziennym
Wspomniano powyżej o możliwości pęknięcia rur wodociągowych w wyniku zamarznięcia wody. Aby uniknąć uszkodzenia systemu zaopatrzenia w wodę w niskich temperaturach, nie powinno być przerw w dostawie ciepłej wody przepływającej przez rury grzewcze. Pojazd narażony jest na podobne niebezpieczeństwo, jeśli podczas zimnej pogody w chłodnicy pozostanie woda.
Porozmawiajmy teraz o przyjemnej stronie wyjątkowych właściwości wody. Jazda na łyżwach to świetna zabawa dla dzieci i dorosłych. Czy zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego lód jest taki śliski? Na przykład szkło jest również śliskie, a także gładsze i atrakcyjniejsze niż lód. Ale łyżwy się po nim nie ślizgają. Tylko lód ma tak specyficzną zachwycającą właściwość.
Faktem jest, że pod ciężarem naszego ciężaru powstaje nacisk na cienkie ostrze łyżwy, co z kolei powoduje nacisk na lód i jego topnienie. W tym przypadku tworzy się cienka warstwa wody, po której ślizga się stalowe ostrze łyżwy.
Różnica w zamarzaniu wosku i wody
Eksperymenty pokazują, że powierzchnia kostki lodu tworzy pewne wybrzuszenie. Wynika to z faktu, że zamrożenie w środku następuje jako ostatnie. I rozszerzając się podczas przejścia do stanu stałego, to wybrzuszenie wzrasta jeszcze bardziej. Można temu przeciwdziałać poprzez stwardnienie wosku, które wręcz przeciwnie, tworzy zagłębienie. Wyjaśnia to fakt, że wosk kurczy się po przejściu w stan stały. Ciecze, które po zamrożeniu kurczą się równomiernie, tworzą nieco wklęsłą powierzchnię.
Aby zamrozić wodę, nie wystarczy ją schłodzić do temperatury zamarzania 0°C; temperaturę tę należy utrzymać poprzez ciągłe chłodzenie.
Woda zmieszana z solą
Dodanie soli kuchennej do wody obniża jej temperaturę zamarzania. Z tego powodu zimą drogi posypuje się solą. Słona woda zamarza w temperaturze -8°C i niższej, więc dopóki temperatura nie spadnie przynajmniej do tego punktu, zamarzanie nie następuje.
Mieszaninę lodu i soli czasami stosuje się jako „mieszaninę chłodzącą” w eksperymentach niskotemperaturowych. Kiedy lód się topi, pochłania ciepło potrzebne do przemiany z otoczenia, chłodząc go w ten sposób. Pochłania to tak dużo ciepła, że temperatura może spaść poniżej -15°C.
Uniwersalny rozpuszczalnik
Czysta woda (wzór cząsteczkowy H 2 0) nie ma koloru, smaku ani zapachu. Cząsteczka wody składa się z wodoru i tlenu. Kiedy do wody dostaną się inne substancje (rozpuszczalne i nierozpuszczalne w wodzie), zostaje ona zanieczyszczona, dlatego w przyrodzie nie ma wody absolutnie czystej. Wszystkie substancje występujące w przyrodzie można rozpuścić w wodzie w różnym stopniu. Decydują o tym ich unikalne właściwości – rozpuszczalność w wodzie. Dlatego wodę uważa się za „uniwersalny rozpuszczalnik”.
Gwarant stabilnej temperatury powietrza
Woda nagrzewa się powoli ze względu na dużą pojemność cieplną, niemniej jednak proces chłodzenia zachodzi znacznie wolniej. Dzięki temu oceany i morza mogą akumulować ciepło latem. Uwalnianie ciepła następuje zimą, dzięki czemu nie ma gwałtownych zmian temperatury powietrza na terytorium naszej planety przez cały rok. Oceany i morza są pierwotnym i naturalnym akumulatorem ciepła na Ziemi.
Napięcie powierzchniowe
Wniosek
Fakt, że lód nie tonie, lecz unosi się na powierzchni, tłumaczy się jego mniejszą gęstością w porównaniu do wody (gęstość właściwa wody wynosi 1000 kg/m3, lodu - około 917 kg/m3). Teza ta jest prawdziwa nie tylko dla lodu, ale także dla każdego innego ciała fizycznego. Na przykład gęstość papierowej łódki czy jesiennego liścia jest znacznie mniejsza niż gęstość wody, co zapewnia ich pływalność.
Jednak właściwość wody polegająca na tym, że w stanie stałym ma mniejszą gęstość, jest w przyrodzie bardzo rzadka i stanowi wyjątek od ogólnej reguły. Tylko metal i żeliwo (stop metalicznego żelaza i węgla niemetalicznego) mają podobne właściwości.
