почему не замерзает полынья?

[tornader.livejournal.com]

Осенью, когда на реке образуется лед, в нем остаются иногда огромные полыньи, которые не замерзают до весны, несмотря на морозы.
Река широкая, течение равномерное, ламинарное, со скоростью 2-3 км/ч.
Полыньи всегда образуются в разных местах, но всегда затягиваются очень долго или не затягиваются совсем.
Как образуются понятно, а почему не замерзают?

UPD: речь идет не о ручьях и мелких, неглубоких реках.
Я пытаюсь понять физику следующего явления:
имеем широкую, глубокую реку с ламинарным течением (или даже водохранилище)
По мере падения температуры, к примеру ночью в штиль - она покрывается тонким стоячим льдом. утром поднимается температура, дует ветер + меняется уровень воды. В результате - этот ледок разрушается и образуются огромные ледовые поля (размерами в несколько километров). Эти поля не разрушаясь (т.к. течение ламинарно) продолжают свой путь вниз, наращивая свою толщину. Иногда вмерзая, иногда снова отрываясь друг от друга.
Температура падает, и в один момент река встает. Ледовые поля фиксируются берегами и друг другом, а между ними остаются прогалы - полыньи. В зависимости от расположения и размеров - эти полыньи могут быть огромными (в несколько километров), а могут быть маленькими.
Очевидно их положение случайно, т.к. определяется конфигурацией ледовых полей на реке в момент "вставания".
Так вот именно эти промоины - и не замерзают!

Comments

[prototype-stage.livejournal.com]

Дно.

[prototype-stage.livejournal.com]

и ключи подземных вод.

[prishvin.livejournal.com]

+1

[tornader.livejournal.com]

ключи на реке шириной 2.5 км, глубиной 15-20 метров, мигрирующие по дну из года в год?

[prototype-stage.livejournal.com]

Дно.
А так на дне постоянно наносы и прочее. Оно и мигрирует. Где-то поток сильнее, где-то ключи добивают. Температура воды в реке где-то +4, чтобы замерзло поток должен быть меньше определенной скорости. Чуть чуть изменился рельеф дна - чуть другой поток, чуть с другой скоростью. Ключи кстати может отмывать, а может и заносить песком, чуть другая температура воды и т.д.
У больших рек иногда бывает отрывы и перемещения льда.
Опять же рельеф окружающей местности - где-то ветер сильнее там могут полыньи тоже образовываться.
Короче куча факторов.

[tornader.livejournal.com]

Вы говорите о ручьях и мелких, неглубоких реках. На них все так, согласен.
Но я пытаюсь понять физику следующего явления:
имеем широкую, глубокую реку с ламинарным течением (или даже водохранилище)
По мере падения температуры, к примеру ночью в штиль - она покрывается тонким стоячим льдом. утром поднимается температура, дует ветер + меняется уровень воды. В результате - этот ледок разрушается и образуются огромные ледовые поля (размерами в несколько километров). Эти поля не разрушаясь (т.к. течение ламинарно) продолжают свой путь вниз, наращивая свою толщину. Иногда вмерзая, иногда снова отрываясь друг от друга.
Температура падает, и в один момент река встает. Ледовые поля фиксируются берегами и друг другом, а между ними остаются прогалы - полыньи. В зависимости от расположения и размеров - эти полыньи могут быть огромными (в несколько километров), а могут быть маленькими.
Очевидно их положение случайно, т.к. определяется конфигурацией ледовых полей на реке в момент "вставания".
Так вот именно эти промоины - и не замерзают!

[prototype-stage.livejournal.com]

У больших рек иногда бывает отрывы и перемещения льда.
...
Короче куча факторов.

Вплоть до погоды на Марсе.

[tornader.livejournal.com]

вопрос не в том, как они образуются .. а ПОЧЕМУ НЕ ЗАМЕРЗАЮТ????
даже в -20!

[prototype-stage.livejournal.com]

еще раз - там просто скорость потока выше. А почему она там выше... причин вагон и маленькая тележка.

[tornader.livejournal.com]

с чего вдруг?
ну ладно .. я так ..

[prototype-stage.livejournal.com]

возьмите и замерьте. я думаю результаты такого эксперимента могут быть очень интересным постом.
только в новости не попадите.
кстати ошибка в рассуждениях - то что поток ламинарный - у дна, берегов, под поверхностью льда он может быть любым.

[tornader.livejournal.com]

в случае широкой глубокой реки с медленным течением и большой полыньи - можно считать ламинарным.

[prototype-stage.livejournal.com]

даже в микропотоках могут быть отдельные "пакеты" которые движутся не параллельно потоку и с другой скоростью. что касается такой сложной системы как замерзшая река не в вакууме, то вы вправду думаете что там там единый поток? если профиль ламинарный - это всего лишь усреднение по огромной куче потоков.
А если пишите "можно считать" так посчитайте, не получается - тогда делайте эксперимент. Очень интересны результаты.

[tornader.livejournal.com]

для нашей задачи - уверен,можно считать что ДА.
очевидно, турбулентность в поверхностные слои может вносить неравномерность нижней поверхности льда. во что превратится эта турбулентность на расстоянии в 2 км от кромки льда?
процессы на дне и у берега, думаю мало влияют на сабж.
разумеется, речь не идет о серьезных возмущениях: порогах, перекатах, свалах, майданах, суводях, толчеях и т.д. (см. выше). места этих возмущений постоянны и НЕ коррелируют с обсуждаемыми полыньями.

[prototype-stage.livejournal.com]

опять таки, если можно считать - то можно посчитать, а не вести пустой разговор. Пока "ДА" это только мнение основанное ни на чём. Если не считается - то надо ставить эксперимент. По стандартному джентльменскому набору: наблюдение, статистика, эксперимент.
Причем тут турбулентность, там может быть отдельный субпоток так же ламинарный, но со скоростью выше чем скорость в среднем по реке (например, лед более гладкий у полыньи и меньше трение).
процессы на дне и у берега, думаю мало влияют на сабж
за лето нанесло метр песка плюшкой в 1 км на 20 метров, слой воды упирается в него и потоком идет вверх 20:1 (20 метров глубина реки) может и дойти до поверхности. Весной увеличиться сток воды из-за снега, нанос смыло, образуется на следующий год в другом месте (вокруг утопленника к примеру).
"Не коррелируют" - есть достаточно материала для статистики и употребления слова "корреляция"?

[tornader.livejournal.com]

все верно, но не по теме.

[prototype-stage.livejournal.com]

ну вы сами себе противоречите. ответ вас не устраивает только потому, что вопрос задан не корректно и есть предположения основанные на личном мнении, а не на точных данных о карте потоков, рельефе дна в этом году и прочем. Посчитайте в идеальном случае с профилем как сектору окружности и случайным порогом, и постоянным уровнем поверхности банальное уравнение Бернулли. Увидите, что скорость потока в месте порога выше.

[tornader.livejournal.com]

опять не по теме.
природа явления иная.

[prototype-stage.livejournal.com]

чем докажите?

[prototype-stage.livejournal.com]

я вот например считаю что если возьмете данные по осадкам в бассейне Волги за 10 лет, и выпросите у гугла архивы спутниковых фото (делают новые каждые 3 месяца), то можно ожидать зависимость между средним размером полыньи и их положением по направлению течения.

[tornader.livejournal.com]

опять мимо. описываемые мною полыньи имеют иную природу.

[prototype-stage.livejournal.com]

ну и ладно. со жмуриками задачки интереснее были.

[apashenko.livejournal.com]

Точно так же, как и среднюю толщину льда по всей поверхности можно считать большей нуля.

[tornader.livejournal.com]

а полыньи так и не зарастают!

[dims12.livejournal.com]

Как я понял по Вашему описанию, лёд образует заторы и перед этими заторами остаются полыньи, которые не замерзают.

Видимо, течение-таки достаточно быстрое. Образующиеся корки льда перед затором затягивает под лёд, то есть, ледяной затор служит как ледокол по отношению к новому, ещё хрупкому, льду. Ведь с точки зрения воды старый лёд плывёт, а новый тонкий неподвижен!

[tornader.livejournal.com]

!!!
очень интересная мысль!
прослежу в этом году с какой стороны зарастает полынья. сверху или снизу.