Как определить толщину льда разными способами


Край промоины влечет к себе рыболова-подледника, хотя опасность того, что вблизи открытой воды лед окажется явно непрочным, присутствует всегда. Условиями безопасного передвижения по льду являются знание рисков и надлежащее снаряжение. Приведенные здесь сведения обязательно помогут обеспечить Вашу безопасность.

Осенью первыми покрываются льдом мелкие озерки, а затем – прибрежные воды и неглубокие заливы озер. Замерзание водоемов происходит от берегов к плесам. Наиболее глубокие места могут оставаться не замерзшими еще месяц-два после того, как прибрежные участки уже покрылись льдом, поскольку большая водная масса остывает медленнее.

В море затягивание льдом архипелагов и открытых морских участков зависит как от продолжительности морозных периодов, так и от ветра и течений. В открытом море ледовый покров «живет» на протяжении всей зимы. Вследствие перемещения и растрескивания ледяных полей, между льдинами могут возникать коридоры практически лишенные льда, в которые рыболов – блеснильщик и рискует провалиться.

Факторы влияющие на прочность льда

Сначала лед образуется неравномерно, но по мере дальнейшего остывания воды он нарастает в спокойную погоду со скоростью 2,5 мм в сутки на один градус мороза. Если, например, температура воздуха составляет – 4 градуса, то можно сказать, что за сутки может образоваться лед толщиной в сантиметр.

Приведем для наглядности таблицу прироста льда, в зависимости от температуры окружающей среды.

Толщина льдаТолщина льдаТолщина льда
Температура воздуха< 10 см10-20 см20-40 см
Прирост за сутки, смПрирост за сутки, смПрирост за сутки, см
-541,50,5
-10631,5
-15842
-20963

Мнение эксперта

Александр Петрович

участник Чемпионата России по ловле на поплавочную удочку

Стоит учесть, что мутная или солоноватая вода замерзает хуже чистой и пресной, и, соответственно, прирост толщины льда происходит медленнее.

Большое влияние оказывают и другие факторы:

  • глубина водоема;
  • сила течения;
  • толщина снежного покрова;
  • сила ветра и т.п.

Мощность ледяного покрова обычно увеличивается со столь прямой зависимостью на небольших мелких озерках. В крупных озерах, не говоря уж о море, большая масса воды на глубоких участках замедляет замерзание и скорость нарастания мощности льда невозможно определить с берега.

Снег, ложащийся на прозрачный, толщиной один – два сантиметра ледок – это еще одна опасность для рыболова – блеснильщика. Уже небольшой слой снега замедляет нарастание льда или даже прекращает его полностью.

Если же снега наметет на первый лед как следует, то мощный снежный покров прижимает лед к поверхности воды. Через трещины на поверхность льда вытекает вода. Передвижение по льду при этом становится трудным и весьма опасным, поскольку лед может проломиться или даже растаять в воде под снегом.

Вода, вытекшая на лед, впитывается в снег, образуя слякоть. На этих слякотных участках после их замерзания возникают наледи. Несущая способность ноздреватого и хрупкого льда на участках наледи наполовину меньше, чем у обычного.

Разница температур между верхней и нижней поверхностью льда в особенности при резком похолодании обусловливает неравномерное увеличение ледяного покрова и образование полыней. Вода поднимается через полыньи на лед и замерзает. При потеплении замерзшая в полыньях вода препятствует расширению льдин до их исходного размера. В ледовом покрове возникают внутренние напряжения, которые выталкивают лёд на берег, вследствие чего создаются нагромождения льда, торосы.

Рекомендуем к прочтению: Все для зимней рыбалки

Пятисантиметровый лед уже держит! Прочность льда следует измерять на ровном ледяном поле. Под человеком, идущим в одиночку, должно находиться, по меньшей мере, 5 см, а для езды на снегоходе толщина льда на ровном месте должна составлять 15 см. На автомашине по льду безопасно передвигаться только по отмеченным ледяным трассам.

Мнение эксперта

Александр Петрович

участник Чемпионата России по ловле на поплавочную удочку

Лед, образовавшийся в ветреную погоду, более хрупок, чем лед, возникший в штиль. Морской лед легче ломается, чем лед на пресных водоемах.

Трещины снижают несущую способность льда, даже если они и не являются сквозными. На краю трещины прочность льда составляет всего лишь 40 процентов от прочности сплошного льда. Прочность ледяного панциря в месте пересечения трещин и того меньше, и составляет всего четверть от исходной.

Прочность льда может и на небольшом расстоянии значительно меняться в зависимости от глубины, рельефа дна и течений. Поэтому пеший путешественник должен время от времени проверять толщину льда.

Передвижение по льду на транспорте

При езде по льду на снегоходе или на каком-нибудь ином средстве передвижения, на несущую способность льда, помимо его толщины, влияет возникающее от транспортного средства движение волн воды подо льдом. Прочность льда минимальна тогда, когда скорость транспортного средства выше, чем скорость опережающего движения волны.

При приближении к берегу скорость движения должна быть менее 20 км/час, а береговую линию следует буквально переползать как при возвращении, так и при съезде на лед. Следует остерегаться льда, который может просто висеть на прибрежных камнях. Скорость необходимо снижать также при сближении с другим снегоходом.

При езде друг за другом, сзади идущий снегоход подвергается большей опасности из-за волновых движений воды и льда.

Как определить толщину льда по внешним признакам

Перед тем, как начать прикидывать примерную толщину льда, прежде всего, проанализируйте погоду, стоявшую в последние дни. Соотнесите эти показания также с датой. Ясно, что на этапе начала ледостава, а также в оттепель и ранней весной структура ледяной корки будет ненадежной.

Ледяной покров голубого оттенка – прочный. Белый имеет прочность вдвое меньше. Серый и желтоватый оттенок, пористая структура говорят о том, что обрушение происходит внезапно – даже без предварительного треска.

Затем внимательно осмотрите водоем, стоя на берегу. Для прочного и толстого покрова характерна гладкость и однородность. Сугробы и обломки – серьезный повод усомниться в качестве ледового покрова.

На качество льда влияют скорость течения воды и ветра. Чем они сильнее, тем хуже и неравномернее застывает вода. Кроме того, скорость кристаллизации намного выше – у пресной воды, чем у соленой морской. Быстрее жесткой воды затвердевает мягкая.

Если в месте предполагаемой рыбалки или перехода водоема имеются свежие нахоженные тропы, значит, теоретически, риски – меньше. Тем не менее, спускаясь к воде, присмотритесь: наличие снежных сугробов в прибрежной зоне может говорить о нестабильности ледовой корки – она прочнее на открытых пространствах.

Возможные опасности

Весенний лед опасен! Весной, при повышении температуры, во льду образуются вертикальные полости. Достоверных значений несущей способности льда с нарушенной структурой нет. Такой лед может и при толщине 30 см подвести рыбака – подледника.

Под снегом, набившимся в трещины и образовавшим теплоизолирующий сугроб, лед весной настолько слаб, что иногда просто полностью тает. Поэтому весной сугробы лучше обходить стороной.

Мнение эксперта

Александр Петрович

участник Чемпионата России по ловле на поплавочную удочку

Опасные ситуации часто складываются в теплые весенние дни, когда рыболовы – блеснильщики выходят на места лова еще в сумерках по крепкому от ночного мороза льду. Уже ко второй половине дня лед может ослабнуть настолько сильно, что рыболову часто даже трудно себе представить.

Именно по этой причине ежегодно и проваливается под лед громадное количество любителей зимней рыбалки!

Рекомендуем к прочтению: Прикормка

Реки и проливы, а также устья рек и ручьев также представляют собой опасные места. В проливах течение усиливается, а если где-то на узком месте еще и дно повыше, то течение становится очень значительным. Течения в озерах зачастую съедают лед на оконечных участках мысов.

В море течение поддерживает движение прибывающей или отступающей воды. На мелководных и узких участках лед может значительно истончаться на протяжении всего лишь нескольких метров.

Непрочен лед и в местах расположения различных канализационных выпусков. Мосты, причалы и крупные камни особенно сильно нагреваются на весеннем солнце и могут быть причиной течений, вследствие которых лед поблизости от них ослабевает.

Опасные места в начале сезона могут представлять собой плохо замерзшие глубокие участки водоемов. Весной опасность опять таится у берега, где камыши, вода, стекающая с суши, и крупные камни способствуют увеличению хрупкости льда.

Весенние воды, бегущие поверх льда, разъедают старые рыбацкие лунки настолько, что в них может провалиться и человек. Также, чаще всего на небольших лесных озерах, я натыкался на подводные родники, которые особенно активны в марте-апреле. Кое-где следы на льду рассказывают о провалившемся под лед над таким родником и долго сражавшемся за жизнь прежде, чем выбраться на лед, лосе.

Лыжи хорошо держат на тонком льду, но если провалишься, то возникает реальная опасность для жизни. Финские санки тоже неплохо справляются с опасностью, поэтому на ненадежном льду лучше идти пешком и толкать сани. Слишком бодрый шаг скорее приводит к коварному месту.

Саамские сани (без полозьев) обезопасят путешественника, если сложить в них груз. В случае, если провалишься, то ледобур и тяжелый рюкзак не будут мешать выбираться из воды и уменьшается риск погубить свое снаряжение.

Термический режим рек. Ледовые явления на реках и озерах

Поскольку температура воды в реке, как следует из анализа уравнения теплового баланса участка реки, реагирует на метеорологические факторы (изменения радиационного баланса, температуры воздуха), основная причина временных изменений

температуры воды в реке – метеорологическая.

В условиях умеренного климата наиболее типичны сезонные изменения

температуры воды в реках. Зимой под ледяным покровом вода у поверхности реки имеет температуру около 0 0С. Весной в период повышения температуры воздуха и осенью в период ее понижения изменения температуры воды следуют с некоторым отставанием за изменениями температуры воздуха. Максимальная температура воды по величине меньше максимальной температуры воздуха и наступает несколько позже максимальной температуры воздуха. В связи с тем, что температура воды в реках, как правило, не может приобретать отрицательные значения (переохлаждение речных вод до отрицательных температур без замерзания иногда происходит в случае отсутствия ядер кристаллизации), средняя годовая температура воды в реках заметно выше, чем средняя годовая температура воздуха.

Помимо сезонных колебаний температура воды в реках испытывает и суточные изменения

, которые также отстают от изменения температуры воздуха. Минимальная температура воды наблюдается обычно в утренние часы, максимальная – в 15 – 17 ч (максимум температуры воздуха обычно бывает на 1 – 2 ч раньше). На больших реках суточный ход температуры воды обычно более 1 – 2 0С, на малых реках он может быть и выше. Суточные колебания температуры воды хорошо выражены на реках, берущих начало из ледников.

Температура речной воды имеет и пространственные изменения

. Хорошо известно подчиняющееся широтной зональности изменение температуры воды вдоль крупных рек, текущих в меридиональном направлении. У таких рек наибольшее различие температуры воды вдоль реки отмечается в период нагревания. Для больших рек, текущих с юга на север, характерны большие контрасты между температурой воды и воздуха: летом нагревшаяся в южных широтах речная вода попадает в северных широтах в условия более холодного климата. Часто температура воды в реках изменяется ниже впадения крупных притоков. В летнее время существенно уменьшается температура воды в реках ниже водохранилищ, что объясняется поступлением в нижние бьефы гидроузлов глубинных вод из водохранилищ, имеющих пониженную температуру. Нередко температура воды в реках заметно возрастает в местах сброса отработанных вод промышленными предприятиями и тепловыми электростанциями. В таких случаях говорят о «тепловом загрязнении» речных вод.

По ширине и глубине реки температура воды вследствие турбулентного перемешивания изменяется мало. На реках с быстрым течением различия в температуре в разных участках поперечного сечения потока обычно не превышают 0,1 0С, на реках с медленным течением – 1 – 2 0С. Однако иногда можно заметить различия в температуре воды на поверхности и у дна, на стрежне и у берегов. Летом у дна температура немного ниже, чем на поверхности, а у берегов выше, чем в середине реки. Осенью у берегов температура воды оказывается немного ниже, чем в остальной части поперечного сечения потока.

Вместе с текущими водами реки переносят и теплоту. Количество теплоты, переносимой речными водами за какой-либо интервал времени, называется тепловым стоком

. Его можно рассчитать по формуле:

где WT – тепловой сток, Дж, за интервал времени — удельная теплоемкость воды; ρ – ее плотность; T – средняя температура воды; W – сток воды (м3) за тот же интервал времени

Все реки по характеру ледового режима делятся на три большие группы: замерзающие, с неустойчивым ледоставом, незамерзающие. На замерзающих реках выделяют три характерных периода: 1) замерзания; 2) ледостава; 3) вскрытия.

Замерзание рек.

Переход средней суточной температуры воздуха осенью через 0°С служит своеобразным «сигналом» приближаю­щихся ледовых явлений. Через некоторое время и температура воды снижается до 0°С, и начинаются ледовые явления.

Начальная фаза осенних ледовых явлений — сало, т. е. плыву­щие куски ледяной пленки, состоящей из кристалликов льда в виде тонких игл. Сало обычно плывет по реке в течение 3—8 дней. Почти одновременно у берегов, где скорости течения меньше, образуются забереги — узкие полоски неподвижного тонкого льда. По мере охлаждения всей толщи воды в ней начинает образовываться внутриводный лед — непрозрачная губчатая ледяная масса, состоящая из хаотически сросшихся кристалликов льда. Внутриводный лед, образу­ющийся на неровностях речного дна, называют донным льдом. Скопления внутриводного льда в виде комьев на поверхности или в толще потока образуют шугу. Движение шуги по поверхности или в толще реки называется шугоходом. К шуге на поверхности реки иногда добавляется битый лед, отрывающийся от заберегов, и снежура — скопления только что выпавшего на воду снега.

По мере охлаждения воды начинается образование льда непо­средственно на водной поверхности реки вдали от берегов. В процес­се образования льдин участвуют скопления сала, шуги и снежуры. Начинается осенний ледоход. На больших реках он продолжается 10—12 дней, на малых —до 7 дней.

В период осеннего ледохода русло реки может оказаться забитым шугой и битым льдом. Закупорка русла этой ледяной массой называ­ется зажором. Образование зажора сопровождается подъемом уров­ня воды на вышерасположенном участке реки. Иногда осенний ледоход сопровождается затором, т. е. закупоркой русла плывущими льдинами.

Ледостав.

По мере увеличения числа плывущих льдин и их размера скорость движения ледяных полей уменьшается, и сначала в местах сужения русла, у островов, в мелких рукавах, а затем и на остальных участках русла ледяные поля останавливаются и смерза­ются. Этому могут способствовать и заторы. Образуется сплошной ледяной покров — ледостав.

Некоторые участки реки могут в течение долгого времени, иногда в течение всей зимы, не замерзать. Такие участки называют полынь­ями; они часто бывают в местах с повышенными скоростями течения, например на порогах и быстринах, в нижних бьефах гидроузлов, в местах выхода в реку относительно теплых подземных вод и по­ступления промышленных и коммунальных стоков. Таким образом, происхождение полыньи может быть как динамическим, так и терми­ческим.

Толщина ледяного покрова на реках в течение зимы постепенно увеличивается.

Одним из наиболее простых способов оценки нарастания льда на реках служит установление эмпирической связи толщины льда с сум­мой отрицательных температур воздуха. Такую связь отражают, например, формулы Ф. И. Быдина:

; ,

где — толщина льда в см. В первой из этих формул используется средняя суточная, а во второй — средняя месячная температура воздуха. Необходимо отметить важную роль снежного покрова: чем его толщина больше, тем меньше толщина льда под снегом.

Вскрытие рек.

С наступлением весны ледяной покров на реках начинает разрушаться. На этот процесс влияют солнечная радиация, поступление тепла из воздуха и с теплыми водами, механическое воздействие текущей талой воды.

Сначала начинает таять снег на льду. Талая снеговая вода ослабляет лед. У берегов реки под влиянием начавшегося нагрева­ния грунта и стекания со склонов талых вод, а также повышения уровня в реке образуются прибрежные полосы чистой воды — закраины.

Продолжающийся подъем уровня воды в реке вследствие поступ­ления в русло талых вод приводит лед в движение. Сначала это лишь небольшие (в несколько метров) смещения ледяных полей — под­вижки, а затем ослабленный ледяной покров разбивается на отдель­ные льдины и начинается весенний ледоход.

Заторы во время весеннего ледохода часто приводят к значитель­ному повышению уровней воды и даже к наводнениям.

Оснастка для передвижения по льду

Для перемещения по льду самое надежное оснащение – это плавающий спасательный костюм. По своей плавучести, достаточно большой спасательный костюм способен удержать человека на поверхности, но при этом он пропускает воду.

Можно увеличить плавучесть, упаковав вещи прежде, чем положить их в рюкзак, в герметичные полиэтиленовые пакеты. Помните, что при этом рюкзак должен быть подвязан к поясу, иначе в воде он может подняться выше вашей головы.

Палка с металлическим наконечником – хорошее приспособление для проверки толщины льда. Палки – «спасалки» нужны для того, чтобы выбраться из полыньи. Звук свистка слышен дальше, чем крики. Для помощи товарищу пригодится 15-20-ти метровая веревка, а при переохлаждении поможет или даже спасет жизнь гипотермический мешок.

Ледостав

Ледостав — это наличие неподвижного ледяного покрова на поверхности реки (озера).

На всех стадиях ледообразования, от начальных до ледостава включительно, отчетливо проявляется влияние температуры воздуха. По мере перехода от начальных форм ледообразования к ледоставу роль климатических факторов несколько ослабевает и усиливается значение прочих факторов — водности реки, морфологии русла, скоростей течения и т. п. Наибольшее влияние неклиматических факторов сказывается на образовании ледостава. В предледоставный период водная масса охлаждена настолько, что образованию ледостава препятствуют лишь повышенные скорости течения, и тепло, приносимое грунтовыми и озерными водами и водами, сбрасываемыми промышленными предприятиями. На реках, на которых влияние этих факторов ослаблено, ледостав при одинаковых климатических условиях наступает раньше. Малые реки, как правило, замерзают раньше больших, и ледяной покров на них образуется путем срастания заберегов, поэтому он обычно равный и относительно гладкий. На больших реках формирование ледостава связано с возникновением заторов льда, вызывающих подпор и уменьшение скоростей течения. В местах заторов происходит торошение льда, ледяной покров становится неровным, с беспорядочным нагромождением льдин.

Так как заторы возникают далеко не всюду и не в одно время, то ледостав на больших реках равнинных районов образуется не одновременно на различных участках: сначала ледостав образуется на плёсах, затем на перекатах, причем разница в сроках наступления ледостава на различных участках одной и той же реки возрастает с увеличением водности и скоростей течения.

Исследования последних лет показали, что установление ледостава на больших реках на значительном протяжении происходит в результате последовательного перемещения кромки льда вверх по течению от очагов ледяных перемычек. На горных реках ледостав представляет собой сравнительно редкое явление, в особенности в южных районах, как, например, на Кавказе и в Средней Азии. Здесь он формируется на участках, где образуются скопления больших масс шуги.

Большая часть рек нашей страны характеризуется устойчивым ледоставом. Только на реках Черноморского побережья Кавказа и на реках Южного берега Крыма ледостав не наблюдается вовсе вследствие теплого климата. Распределение сроков наступления ледостава на реках СНГ характеризуется в общем широтной зональностью. На европейской части эта зональность несколько нарушается под влиянием вторжений теплых масс воздуха с Атлантики. Ледостав на больших реках Сибири запаздывает по сравнению с малыми реками примерно на 10 дней. В период ледостава на реках иногда сохраняются участки со свободной ото льда водной поверхностью — полыньи, или майны. Полыньи имеют двоякое происхождение: динамические полыньи и термические. Полыньи первой категории возникают на участках сосредоточенного падения — на порогах, стремнинах. Они распространены на реках Карелии, в северной части Русской равнины, на горных и полугорных реках Сибири. Эти полыньи сохраняются иногда в течение всей зимы и являются очагами возникно-вения шуги, скопления которой подо льдом ниже полыньи образуют зажоры.

Полыньи термического происхождения возникают либо под влиянием обильных выходов относительно теплых грунтовых вод или сброса промышленных вод, либо, если река вытекает из озера, вследствие подтока более теплых вод озера. Термические полыньи иногда достигают значительных размеров. Так, например, р. Емца, приток Онеги, не замерзает на протяжении более 100 км, несмотря на суровые зимы. Термические полыньи распространены на реках Яно-Колымской горной страны и Чукотки. В большинстве случаев участки с полыньями на этих реках расположены в области предгорий, которые характеризуются мощными отложениями галечников, изобилующими выходами грунтовых вод в русло реки.

Примером полыней в истоках рек, вытекающих из озер, могут служить полыньи в истоках Невы, Ангары, Волхова и др. В период ледостава на некоторых реках, часто в районах многолетней мерзлоты, на поверхности ледяного покрова образуются наледи — наросты льда в виде напластований, утолщений, бугров, порой причудливой формы.

Зимой в связи с увеличением толщины ледяного покрова или закупоркой русла шугой, промерзанием уменьшается площадь живого сечения. В таких случаях подо льдом образуется напор, взламывающий лед, и через трещины вода выходит на поверхность льда.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: