Вы наверняка замечали рыбаков на замёрзшей реке, которые ловили рыбу в проруби. И из этого делали вывод, что река начинает замерзать сверху, а её нижние слои остаются пригодными для жизни рыб и других речных обитателей. Это действительно так, но давайте разберёмся со всем по порядку.
Когда температура воздуха понижается, охлаждается не сразу вся вода в реке, а только верхний её слой. Плотность воды имеет свойство меняться в зависимости от температуры. Так верхний остывший слой, становясь более плотным и поэтому менее лёгким, опускается на дно, а его место занимает более тёплый — с меньшей плотностью.
Однако вода обладает удивительным свойством: в ней так происходит лишь до тех пор, пока температура не достигнет отметки в 4 °C. Именно в этой точке вода будет максимально плотной и максимально тяжёлой, а затем, при уменьшении температуры, её вес будет тоже уменьшаться.
Как только температура воды опускается до 0 °C и ниже, поверхность реки покрывается тонкими иголочками льда — кристаллами. У каждого кристалла, как и у снежинки, — по шесть лучей. Благодаря движению воды они сталкиваются и прилипают друг к другу, создавая ледяную плёнку.
Низкая плотность, а поэтому и лёгкость льда объясняет то, что он может плавать на поверхности реки и не тонуть. Такому интересному свойству воды благодарны не только обитатели рек. Если бы лёд тонул, и река замерзала полностью, это бы так повлияло на жизнь на Земле в целом, что и нас с вами, скорее всего, не было бы.
Вы могли заметить, что лёд бывает как прозрачного, так и мутно-белого цвета. От чего же это зависит? Белый лёд богат воздушными пузырьками, которые цепляются к лучам ледяных кристаллов. А если вода под ледяной коркой движется и не даёт пузырькам воздуха скапливаться, лёд получается прозрачным.