Что мы знаем о сосульках

Что мы знаем о сосульках?

Кому из детей не нравятся сосульки? Вряд ли вы найдёте таких.

Эти красивые создания природы очень плотно «заселяют» крыши домов и карнизы с приходом весны. Они вполне могут обосноваться на ветвях деревьев и кустов, на проводах, на различных выступах вагонов поезда. Могут появиться они даже на усах и бороде.

И вот что интересно. В наш, полный научных открытий 21 век, мы многого не знаем про самые обычные сосульки.

Правда, сам процесс формирования сосулек не является секретом. При наличии двух условий, таких как достаточно низкая температура воздуха и наличие источника воды (таким источником становится тающий снег), через некоторое время начинают образовываться сосульки.

Что мы знаем о сосульках

Почему же сосульки увеличиваются не в ширь, а в длину? Всё очень просто. Капли воды стекают по ранее сформировавшемуся ледовому остову тоненькой плёнкой по направлению от верхнего основания книзу. Проходя каждый небольшой участок пути, вода постепенно остывает. Остывая, вода своё тепло передаёт воздуху, который её окружает.

Более тёплые воздушные массы устремляются кверху, вдоль сосульки, тем самым, не позволяя ей сильно застывать. В итоге получается, что самые благоприятные условия для процесса перехода воды из её жидкого состояния в лёд находятся на самом кончике сосульки.

И кажется, что всё достаточно просто. Но тогда почему же одни сосульки идеально гладкие, а другие имеют неровную ребристую поверхность? И форма у них очень разная, от идеальной конической до всевозможных непонятных фигур. Вот тут-то и скрываются все секреты.

Давайте попытаемся предположить, что форма сосульки и гладкость её поверхности напрямую зависит от условий внешней среды. Тогда выходит, что если условия идеальные, то и форма получится идеальная, а поверхность гладкая. А если формирующуюся сосульку будет обдувать ветерок, а солнышко то припекает, то прячется за тучку – сосулька приобретёт затейливую форму.

Но вот что интересно. Вроде бы всё логично, но предположения эти не верны! Это подтверждают множественные опыты и эксперименты, проводимые по выращиванию сосулек в специально созданных искусственных условиях.

Исходя из этих экспериментов выяснилось, что форма сосульки большей частью зависит вовсе не от ветра, и не от температурных колебаний, и даже не от того, с какой скоростью поступает вода.

Сосулька, созданная искусственным путём, выращенная в условиях близким к идеальным, может по какой-то причине расщепиться. А иногда, и при наличии ветерка её форма может стать идеальной.

Оказывается, на степень и характер ребристости сосульки влияет чистота воды. Если создать сосульку, используя дистиллированную воду, она получается ровненькая и гладенькая. А при растворённых в воде солях, при формировании сосульки, на её поверхности образовывается характерная ребристость. Причём, чем больше содержит вода растворённых в ней солей и различных примесей, тем ребристее получится сосулька. На ребристость сосулек, выросших в естественной среде, влияют примеси, попавшие в снег из воздуха и материалов кровли.

Некоторые моменты образования сосулек до сих пор остались не ясны. Например, почему на некоторых сосульках неровности (рёбра) нарастая нависают сверху вниз, а на других – снизу-вверх.

И ещё интересный момент. Где бы и при каких условиях не росли сосульки расстояние между рёбрами всегда будет одинаковое и равно приблизительно одному сантиметру. Эти явления так и остались пока непознанными.

Источник

Что мы ещё не знаем о сосульках?

Кандидат химических наук Максим Абаев

Разумеется, на вопрос, как образуются сосульки, ответ давно известен, здесь нет никаких тайн. Объединив два условия — низкую температуру воздуха и источник жидкой воды, например, подтаивающий на крыше снег, — мы через несколько дней или даже часов сможем наблюдать внушительные сосульки.

Почему они растут преимущественно в длину, а не в ширину? Дело в том, что вода очень тонким слоем стекает сверху вниз по уже образовавшейся ледяной «заготовке», остывая с каждым пройденным сантиметром. В результате самые лучшие условия для перехода воды из жидкого состояния в твёрдое создаются на кончике сосульки. Тут ещё сказывается эффект «воздушной рубашки» — вода, превращаясь в лёд, отдаёт окружающему воздуху тепло, а нагретый воздух поднимается вверх, не давая верхней части сосульки сильно замерзать.

Вроде всё просто, да? Тогда почему одни сосульки гладкие, словно замёрзшая вытянувшаяся капля воды, а другие имеют чётко выраженную ребристую поверхность? Или почему существуют сосульки в форме почти идеального конуса, но попадаются и совсем непонятной формы, больше похожие на какой-нибудь перевёрнутый вверх ногами кактус? Вот здесь и кроются главные секреты.

Логично предположить, что форма сосульки зависит от условий, в которых она растёт, например, идеальная форма получается при идеальных условиях, а если сосульку обдувает ветер, солнце то светит, то скрывается за тучами, вырастет она кривая и косая. А вот и нет! Многочисленные эксперименты по выращиванию сосулек в искусственных условиях, когда исследователи контролировали все параметры, какие только можно, показали: форма сосульки практически не зависит ни от скорости поступления воды, ни от ветра, ни от колебаний температуры. Даже наоборот, если сосулька растёт при идеальном штиле, то у неё намного больше шансов раздвоиться, в то время как для правильной формы всё-таки нужен небольшой ветерок. На степень же ребристости влияет совсем другой параметр.

Оказалось, что если для выращивания сосульки брать чистую дистиллированную воду, то сосулька вырастает ровная и гладкая. Если же взять воду, что называется, из-под крана, то на поверхности сосульки появляются чётко выраженные рёбра, и чем больше в воде растворено солей, тем рёбра крупнее. Даже незначительных примесей, попадающих в талый снег из грязного городского воздуха или из материалов крыши, достаточно для образования рёбер на «натуральных» сосульках. Так что по форме сосульки можно на глаз определить чистоту воды: гладкая — значит, вода чистая, почти дистиллированная, а если форма ребристая — то в воде уже что-то растворено.

С рёбрами на сосульках связано ещё два явления, не нашедших пока точного объяснения. Первое — это периодичность образования рёбер. Независимо от того, где и как росли сосульки, расстояние между рёбрами будет у всех практически одинаковое — около одного сантиметра. Если под рукой не будет линейки, то в крайнем случае вы сможете заменить её сосулькой!

Второй неизученный эффект заключается в том, что в зависимости от концентрации примесей рёбра могут нарастать как бы снизу или, наоборот, сверху. О механизме этого явления неизвестно практически ничего, кроме того что он каким-то образом зависит от солёности воды.

Вот такими непростыми оказались обычные сосульки, так что даже обыденные явления могут таить в себе нерешённые загадки!

Источник

Сосульки

Осенью и весной, когда похолодания сменяются потеплениями, на крышах, ветвях деревьев и прочих объектах появляются сосульки. Выглядят они красиво, но могут нести опасность для жизни, если достигают крупного размера и свисают с крыш над пешеходной частью улицы. Ледяные наросты – явление обычное, мало кто обращает на них внимание. Однако любознательные дети спрашивают у родителей, откуда берутся сосульки. Ответ на вопрос ниже в статье.

Что такое сосулька?

Ее научное название – ледяной сталактит. Иногда ее также называют висячей наледью. Это образование изо льда, свисающее с краев строительных и природных объектов, а также с потолков пещер и прочих полостей в породах при постепенном замерзании медленно текущей вниз или капающей воды.

Что мы знаем о сосульках

Образование обычно конусообразное. Вершина не острая, а имеющая диаметр в несколько миллиметров. Структура слагающего льда такая же, как в градинах. Основание ледяного конуса чаще круглое, но бывает сложным, ребристым.

В смешанных осадках (снег и дождь) появляются ледяные сталактиты, состоящие из концентрических слоев, в которые вкраплены снежные кристаллы. Нередко сосульки сливаются, в результате образуются длинные массивные гирлянды причудливой формы.

Если сталактит растет в закрытых помещениях (в погребе, на чердаке), то капающая с наледи на пол вода образует встречную, устремленную вверх структуру – ледяной сталагмит. Слившись, сталактит и сталагмит формируют ледяную колонну. Такое явление можно увидеть и в пещерах.

Что мы знаем о сосульках

Чаще всего сосульки появляются весной и осенью. Иногда зимой, если отмечаются температурные перепады. Увидеть свисающую наледь можно на крышах, ветвях деревьев, качелях, турниках – на любом объекте, где есть нависающая поверхность.

Причина образования сосулек – совмещение двух температур: выше нуля происходит таяние, ниже нуля – замерзание.

Механизм образования

Природная вода замерзает при переходе температуры воздуха на отрицательное значение, появляется гололедица. Но вода может замерзнуть не только на дороге и прочих горизонтальных поверхностях. Капли, медленно стекающие вертикально вниз, тоже замерзают.

Под воздействием силы поверхностного натяжения капля падает не сразу, а некоторое время держится на краю поверхности стекания. Если бы этой силы не было, и вода сразу падала на землю под влиянием силы тяжести, то образование сосулек было бы невозможно. При похолодании висящая капля замерзает, к ней притекает следующая капля, с которой происходит тот же процесс. Замерзающие капли постепенно наслаиваются друг на друга, так растет сосулька.

Что мы знаем о сосульках

Нестабильная погода, наблюдающаяся весной и осенью, а также зимняя оттепель способствуют оттаиванию снега, скопившегося на крышах и деревьях. Образующаяся вода стекает вниз, постепенно замерзает. Чем дольше отмечается нестабильность погодных условий, тем большее количество воды стекает и замерзает, тем массивнее и тяжелее становятся ледяные сталактиты.

При возвращении морозов сосульки остаются в том виде, в котором сформировались при оттепели, висят до наступления дней с положительными температурами. Слишком массивные наледи часто откалываются под собственным весом, падают под влиянием ветра или механического воздействия. Когда устанавливается постоянная температура выше 0°C, сосульки тают, по тротуарам начинают бежать ручьи.

Гораздо реже сосульки на крыше образуются зимой, когда температура стабильно держится ниже нулевой отметки. Такое явление возможно в определенных условиях, когда здание, оборудованное центральным отоплением, имеет чердак или мансарду. В данном случае выходит, что в здании тепло, крыша нагревается изнутри. Накопившийся снег тает, несмотря на отрицательную наружную температуру, превращается в воду, стекает вниз. При стекании на морозе вода сразу превращается в сосульки.

Способы борьбы

В городских условиях наледь – серьезная проблема. Она не только опасна для жизни прохожих, но и может повредить постройки, оборвать провода. Поэтому коммунальные службы стараются своевременно избавиться от сосулек всеми доступными способами.

Что мы знаем о сосульках

Бороться с сосульками можно посредством:

В первую категорию входят следующие мероприятия:

Что мы знаем о сосульках

Профилактические мероприятия включают:

Современные методы борьбы с обледенением – сооружение крыш с подогревом, проведение кабельной противообледенительной системы.

Что мы знаем о сосульках

Нужно понимать, что не существует метода, полностью предотвращающего образование висячей наледи. Погодные условия изменить нельзя, в межсезонье снег всегда будет таять, вновь замерзать. Но вышеперечисленные мероприятия помогают существенно снизить скорость обледенения воды, а значит, предупредить появление крупных и опасных сосулек.

Источник

Сосульки на крыше: почему они появляются и как их убрать?

Падающие с крыш сосульки представляют опасность для людей, т. к. в любой момент могут сорваться. Если на человека падает тяжёлая острая глыба льда, последствия могут быть весьма плачевными.

Если же сосулька упадет на ваш автомобиль, припаркованный у дома, в лучшем случае она помнёт крышу, капот или разобьёт стекла ― ремонт машины влетит в копеечку.

А ещё из-за тяжести сосулек карниз крыши может помяться.

Что мы знаем о сосулькахЧто мы знаем о сосульках

Рассмотрим, почему появляются сосульки на крыше из металлочерепицы или профлиста, как этого избежать и что делать, если они уже образовались.

Почему появляются сосульки на стальной крыше?

Основных причин четыре. Рассмотрим их детально и выясним, как можно избежать появления сосулек на крыше.

Что мы знаем о сосульках

Что мы знаем о сосульках

Что мы знаем о сосульках

Что мы знаем о сосульках

Как убрать сосульки с крыши?

Правильно: сбивать сосульки, стоя на земле.

Делайте это аккуратно, т. к. можно переусердствовать и испортить лист металлочерепицы или профнастила.

Сбивайте сосульки специализированным инструментом ― Т-образным скребком с выдвижной ручкой ― или обычной деревянной шваброй либо длинной жердью.

Сбивать сосульки нужно ниже свеса крыши. Пусть часть льда лучше останется на кровле и постепенно растает сама, зато вы не повредите кровельный материал.

Неправильно: ломать и отбивать лёд лопатой, топором, ломом, забравшись на крышу.

Так делать не нужно. Вы рискуете испортить саму крышу, т. к. можно увлечься и сделать в ней сквозные дыры либо оторвать лист металлочерепицы или профнастила. Тогда вас будут беспокоить ещё и протечки в крыше. А значит, придется заниматься внеплановым ремонтом.

Также вы можете сами упасть с крыши вместе со снегом и льдом.

Неправильно: посыпать крышу солью или другими реагентами, которые растворяют снег и лёд.

Они могут оказаться слишком агрессивными и разъесть полимерное и цинковое покрытие. Тогда металл может заржаветь. Кровлю придется полностью менять, а это недешево.

Техника безопасности

Уборка сосулек с крыш ― довольно опасное дело. Не забывайте соблюдать технику безопасности:

Внимание: будьте аккуратны при сбивании сосулек с крыши ― не повредите и не оторвите водосток. Иначе по весне вам придется его переделывать.

Вывод

Если вы хотите устранить сосульки, разберитесь, почему они возникают. Проверьте крышу ― в частности, утепление и вентиляцию.

Запомните, где зимой на крыше были «проплешины» без снега, и займитесь ремонтом кровли летом или весной. И тогда следующей зимой на крыше не будут намерзать десятки килограммов льда.

Если же сосульки уже появились на крыше, сбивать их можно и нужно. Но соблюдайте несколько простых правил:

Источник

Почему сосульки всегда растут вниз? Клуб почемучек

Сегодня в моей еженедельной рубрике «Клуб почемучек» ответ на вопрос Натальи «Почему у разных родителей рождаются похожие детки?»
А здесь, в моем блоге, я копирую прошлый выпуск Клуба, посвященный ответу на вопрос мамы Анастасии и ее сына Андрея (5 лет):

Термины «сталактит», «сталагмит» и «сталагнат» введены в литературу в 1655 г. датским натуралистом Оле Вормом.

Что мы знаем о сосульках
Скоро этот сталактит и сталагмит сольются, и получится сталагнат.
Мраморная пещера, Крым (фото мое)

Но мы не будем придираться к словам. Ведь Андрейка имел в виду вопрос, почему сосульки обычно растут вниз. Чтобы узнать это, нам надо посмотреть, а как же образуются сосульки?

Что мы знаем о сосульках

Что мы знаем о сосульках

Что мы знаем о сосульках

Материалы по теме:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Сосулька
http://ru.wikipedia.org/wiki/Сталагмит
http://ru.wikipedia.org/wiki/Сталактит
Загадки и стихи про сосульки: http://www.numama.ru/zagadki-dlja-malenkih-detei/zagadki-pro-javlenija-prirody/zagadki-pro-sosulku.html

А здесь можно посмотреть другие опыты, игры и творческие занятия на тему «лёд» :

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *