河水是怎樣結(jié)冰的？
我們?cè)谡n本上學(xué)到，當(dāng)溫度降到0℃時(shí)水就會(huì)變成冰。但實(shí)際情況并非如此簡(jiǎn)單。一方面自然界中的水不是純凈的水，里面溶解了很多物質(zhì)，水的凝固點(diǎn)降低，水需在0℃以下才能凍結(jié)；另一方面，當(dāng)溫度剛好由零度以上降到0℃時(shí)，水是不會(huì)結(jié)凍的，因?yàn)榻Y(jié)冰時(shí)放出的潛熱很大，如果正好是冰點(diǎn)，剛生成的冰晶又會(huì)很快融化掉。所以，一般溫度在零度以下河水才出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。
靜水結(jié)冰需要較甚的過(guò)冷，實(shí)驗(yàn)室里曾經(jīng)記錄到蒸餾水過(guò)冷到-20℃還不見(jiàn)冰晶出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。一般靜水冷卻到4℃后，水面繼續(xù)降溫，僅能使表層發(fā)生冷卻，底層在較長(zhǎng)時(shí)間里還是維持在4℃的溫度，所以靜水凍結(jié)是從水面開(kāi)始的。
初冬時(shí)節(jié)河流淌凌是河流開(kāi)始結(jié)冰的最初階段。河水是洶涌流動(dòng)的，流水結(jié)冰過(guò)程與靜水很不相同。流水由于處在流動(dòng)狀態(tài)，紊流擾動(dòng)強(qiáng)，不僅表層冷卻迅速，就是底層也同時(shí)降溫，水面和水內(nèi)幾乎可以同時(shí)結(jié)冰。大多數(shù)研究者認(rèn)為，河流結(jié)冰是同時(shí)在水面和水中發(fā)生的。理由是河流混合作用強(qiáng)，在結(jié)冰前河水上下都能達(dá)到大體相同的溫度，只要有結(jié)晶核，就可以在任何地方開(kāi)始結(jié)冰。底冰的存在證明了這種理論的可能性。
河流封凍有二種情況。一種是從岸邊開(kāi)始，先結(jié)成岸冰，向河心發(fā)展，逐漸匯合成冰橋，冰橋?qū)挾葦U(kuò)展，使整個(gè)河面全被封凍。還有一種是流冰在河流狹窄或淺灘處形成冰壩后，冰塊相互之間和冰塊與河岸之間迅速凍結(jié)起來(lái)，并逆流向上擴(kuò)展，使整個(gè)河面封凍。
