Ученые Нью-Йоркского университета выяснили, как форма тающего льда зависит от температуры воды.
Команда математиков и физиков выяснила, как лед формируется под воздействием внешних сил, например, температуры воды. Отмечается, что в новом исследовании авторы указывают на еще один способ измерения факторов, вызывающих таяние льда.
Формы и рисунок льда — это индикатор условий окружающей среды. Можно определить, как проходил процесс таяния.
Лейф Ристроф, адъюнкт-профессор Института математических наук Куранта Нью-Йоркского университета
Ристроф подчеркивает, что новое исследование помогает понять, какие бывают модели таяния и как внешние процессы влияют на то, как тает лед на всей Земле.
Во время работы авторы изучили таяние льда в воде и в частности то, как температура воды влияет на конечную форму и структуру льда. Для этого они создали сверхчистый лед, который не содержит пузырьков и других примесей. Команда зафиксировала таяние льда, погруженного в резервуары для воды.
Мы сосредоточились на низких температурах — от 0 до 10 °C, при которых лед обычно тает. В результате мы обнаружили удивительное разнообразие форм, которые образовались.
Текст исследования
При очень низких температурах — ниже 5 °C — кусочки приобретают форму шипа, похожего на сосульку, он направлен вниз и идеально гладкий (без ряби). При температурах выше примерно 7 °C образуется та же сосулька, но перевернутая — шип направлен вверх. А во время перепада между температурами на льду образуются волнистые узоры.
Таяние вызывает перепады в температуре воды, которая находится около льда. Это приводит к тому, что жидкость в разных местах имеет разную плотность. Под действием силы тяжести это создает потоки — при погружении более тяжелой жидкости и подъеме более легкой жидкости — и такие потоки меняют скорость плавления льда.
Наши результаты помогают объяснить некоторые характерные формы льда, которые мы видим в природе, в частности так называемую морфологию вершин айсбергов, состоящую из острых шипов или шпилей, или гребешки, состоящие из волнистых узоров ям.
Текст исследования
Читать далее
Физики предложили новую теорию, объясняющую массу бозона Хиггса
Омикрон и дети: как болеют новым штаммом самые маленькие и на что обратить внимание
Посмотрите на летающий мотоцикл из Японии. Он стоит $777 000 и летает 40 минут