Температура воды зимой подо льдом. Почему вода в водоёмах зимой не промерзает до самого дна? Суточный и годичный ритм питания

Температура воды зимой подо льдом. Почему вода в водоёмах зимой не промерзает до самого дна? Суточный и годичный ритм питания

Русская народная традиция - купаться в проруби в Крещенье, 19 января, привлекает все больше и больше людей. В этом году в Петербурге были организованы 19 прорубей, называемых «купель» или «иордань». Проруби были хорошо оснащены деревянными мостками, везде дежурили спасатели. И интересно, что, как правило, купающиеся люди говорили журналистам, что они очень довольны, вода теплая. Я сама не купалась зимой, но знаю, что вода в Неве действительно, по данным измерений была + 4 + 5 °С, что значительно теплее температуры воздуха - 8 °С.

Тот факт, что температура воды подо льдом на глубине в озерах и реках выше нуля на 4 градуса известен многим, но, как показывают обсуждения на некоторых форумах, не все понимают причину этого явления. Иногда повышение температуры связывают с давлением толстого слоя льда над водой и изменением в связи с этим температуры замерзания воды. Но большинство людей, успешно изучавших физику в школе, уверенно скажут, что температура воды на глубине связана с известным физическим явлением - изменением плотности воды с температурой. При температуре +4°С пресная вода приобретает свою наибольшую плотность .

При температурах вблизи 0 °С вода становится менее плотной и более легкой. Поэтому при охлаждении воды в водоёме до +4 °С прекращается конвекционное перемешивание воды, дальнейшее её охлаждение происходит только за счет теплопроводности (а она у воды не очень высокая) и процессы охлаждения воды резко замедляются. Даже в лютые морозы, в глубокой реке под толстым слоем льда и слоем холодной воды всегда будет вода с температурой +4 °С. До дна промерзают лишь мелкие пруды и озера.

Мы решили разобраться, почему при охлаждении вода ведет себя так странно. Оказалось, что исчерпывающее объяснение этому явлению еще не найдено. Существующие гипотезы не нашли пока экспериментального подтверждения. Надо сказать, что вода — не единственное вещество, имеющее свойство расширяться при охлаждении. Подобное поведение характерно также для висмута, галлия, кремния и сурьмы. Однако именно вода вызывает наибольший интерес, поскольку является веществом, очень важным для жизнедеятельности человека и всего растительного и животного мира.

Одна из теорий - существование в воде двух типов наноструктур высокой и низкой плотности, которые изменяются с температурой и порождают аномальное изменение плотности. Ученые, изучающие процессы переохлаждения расплавов, выдвигают следующее объяснение. При охлаждении жидкости ниже температуры плавления внутренняя энергия системы уменьшается, подвижность молекул снижается. В то же самое время усиливается роль межмолекулярных связей, за счет которых могут формироваться разнообразные надмолекулярные частицы. Опыты ученых с переохлажденным жидким о_терфенилом позволили предположить, что в переохлажденной жидкости со временем может образовываться динамическая «сетка» из более плотно упакованных молекул. Эта сетка разделяется на ячейки (области). Молекулярные переупаковки внутри ячейки задают скорость вращения молекул в ней, а более медленная перестройка самой сетки приводит к изменению этой скорости во времени. Что-то подобное может происходить и в воде.

В 2009 г. японский физик Масакадзу Мацумото, используя компьютерное моделирование, выдвинул свою теорию изменения плотности воды и опубликовал ее в журнале Physical Review Letters (Why Does Water Expand When It Cools?) («Почему вода при охлаждении расширяется?»). Как известно, в жидкой форме молекулы воды посредством водородной связи объединяются в группы (H 2 O) x , где x — количество молекул. Наиболее энергетически выгодно объединение из пяти молекул воды (x = 5) с четырьмя водородными связями, в котором связи образуют тетраэдральный угол, равный 109,47 градуса.

Однако тепловые колебания молекул воды и взаимодействия с другими молекулами, не входящими в кластер, препятствуют такому объединению, отклоняя величину угла водородной связи от равновесного значения 109,47 градуса. Чтобы как-то количественно охарактеризовать этот процесс угловой деформации, Мацумото с коллегами, выдвинули гипотезу о существовании в воде трехмерных микроструктур, напоминающих выпуклые полые многогранники. Позднее, в следующих публикациях, такие микроструктуры они назвали витритами. В них вершинами являются молекулы воды, роль ребер играют водородные связи, а угол между водородными связями — это угол между ребрами в витрите.

Согласно теории Мацумото, существует огромное разнообразие форм витритов, которые, как мозаичные элементы, составляют большую часть структуры воды и которые при этом равномерно заполняют весь ее объем.

На рисунке шесть типичных витритов, образующих внутреннюю структуру воды. Шарики соответствуют молекулам воды, отрезки между шариками обозначают водородные связи. Рис. из статьи Masakazu Matsumoto, Akinori Baba, and Iwao Ohminea.

Молекулы воды стремятся создать в витритах тетраэдральные углы, поскольку витриты должны обладать минимально возможной энергией. Однако из-за тепловых движений и локальных взаимодействий с другими витритами, некоторые витриты принимают структурно неравновесные конфигурации, которые позволяют всей системе в целом получить наименьшее значение энергии среди возможных. Такие назвали фрустрированными. Если у нефрустрированных витритов объем полости максимален при данной температуре, то фрустрированные витриты, напротив, обладают минимально возможным объемом. Компьютерное моделирование, проведенное Мацумото, показало, что средний объем полостей витритов с ростом температуры линейным образом уменьшается. При этом фрустрированные витриты значительно уменьшают свой объем, тогда как объем полости нефрустрированных витритов почти не меняется.

Итак, сжатие воды при увеличении температуры, по мнению ученых, вызвано двумя конкурирующими эффектами — удлинением водородных связей, которое приводит к увеличению объема воды, и уменьшением объема полостей фрустрированных витритов. На температурном отрезке от от 0 до 4°C последнее явление, как показали расчеты,преобладает, что в итоге и приводит к наблюдаемому сжатию воды при повышении температуры.

Это объяснение основано пока только на компьютерном моделировании. Экспериментально его очень трудно подтвердить. Исследование интересных и необычных свойств воды продолжается.

Источники

О.В. Александрова, М.В. Марченкова, Е.А. Покинтелица «Анализ термических эффектов, характеризующих кристаллизацию переохлажденных расплавов» (Донбасская национальная академия строительства и архитектуры)

Ю. Ерин. Предложена новая теория, объясняющая, почему вода при нагревании от 0 до 4°C сжимается (

И источники питания. По тепловому режиму роки делят на три основных зональных типа:

  1. с постоянно теплой водой без сезонных колебаний температуры: Амазонка, Конго, Нигер и др.;
  2. с сезонными колебаниями температуры воды, но не замерзающие зимой: Сена, Темза и др.;
  3. с большими сезонными колебаниями температуры, замерзающие зимой: Волга, Амур, Макензи и др.

Последний тип можно разделить на два подтипа: реки с неустойчивым и устойчивым ледоставом. У тех и у других рек наиболее сложный тепловой режим.

У равнинных рек умеренного и субполярного климатических поясов в теплое полугодие в первой половине периода температура воды ниже температуры воздуха, а во второй половине – выше. Температуры воды по живому сечению у рек мало отличаются вследствие перемешивания. Изменение температуры воды по длине реки зависит от направления течения: оно меньше у широтных рек, нежели у рек, текущих в меридиональном направлении. У рек, текущих с севера на юг, температура повышается от истока до устья (Волга и др.), текущих с юга на север наоборот (Обь, Енисей, Лена, Макензи). Эти реки несут огромные запасы тепла в Северный Ледовитый океан, облегчая там ледовую обстановку в летне-осеннее время. У горных рек, питающихся талыми водами снегов и ледников, температура воды ниже температуры воздуха на всем протяжении, но в низовьях разница между ними сглаживается.

В зимнем периоде замерзающих рек выделяют три основные фазы: замерзание, ледостав, вскрытие. Замерзание рек начинается при температуре воздуха чуть ниже 0°С с появления кристаллов-игл, потом сала и блинчатого льда. При обильных снегопадах в воде образуется снежура. Одновременно появляются полосы льда у берегов – забереги- На перекатах – быстринах может возникнуть донный лед, который потом всплывает, образуя имеете с блинчатым льдом, с н ежу рой и оторвавшимися от заберегов льдинами осенний ледоход. Ледяной покров на поверхности рек устанавливается в основном в результате заторов – скопления льдин на мелководьях, в извилистых и узких местах и смерзания их друг с другом и с заберегами. Малые реки замерзают раньше больших. Подо льдом температура воды в реках почти постоянна и близка к 0°С. Продолжительность ледостава и толщина льда разная и зависит от зимних условий. Например, Волга в среднем течении покрыта льдом 4-5 месяцев, а толщина льда на ней достигает одного метра, Лена в среднем течении замерзает на 6-7 месяцев при толщине льда до 1,5- 2 м. Толщина и прочность льда определяют возможность и продолжительность переправ через реки и движения по их льду – по дорогам-зимникам. При ледоставе на реках могут наблюдаться такие явления, как полыньи; динамические – на порожистых участках русла, термические – в местах выхода относительно теплых подземных вод или сброса технических вод, а также ниже плотин водохранилищ . В районах многолетней мерзлоты с сильными морозами часты речные наледи – наросты льда в виде бугров при излиянии речной воды на поверхность вследствие сужения живого сечения потока. Случаются и зажоры – закупорка живого сечения реки массой виутриводного и донного битого льда. Наконец, возможно и полное промерзание рек на северо-востоке Сибири и на Аляске в условиях многолетней мерзлоты и при отсутствии у рек подземного питания.

Вскрытие рек весной происходит через 1,5-2 недели после перехода температуры воздуха через 0°С за счет солнечного тепла и прихода теплого воздуха. Таяние льда начинается под влиянием поступающих в реку талых снеговых вод, у берегов появляются полосы воды – закраины, а при таянии снега на поверхности льда – проталины. Потом происходят подвижки льда, он разрушается, наблюдается весенний ледоход и половодье. На реках, вытекающих из озер, помимо основного речного, наблюдается вторичный ледоход, обязанный выносу озерного льда. Высота половодья зависит от годового количества снежных запасов на водосборе, интенсивности весеннего снеготаяния и дождей в этот период. На реках, текущих с севера на юг, ледоход и половодье на разных отрезках проходят разновременно, начиная с низовья; бывает несколько пиков половодий, и в целом все проходит спокойно, но растянуто во времени (например, на Днепре. Волге и др.).

На реках, текущих с юга на север, вскрытие начинается в верховьях. Волна половодья смещается вниз по реке, где все еще сковано льдом. Начинаются мощные ледоходы, часты разрушения берегов, возникает опасность для зимующих судов, например, на Северной Двине, Печоре, Оби, Енисее и др. Часто образуются ледовые заторы – торосистые нагромождения льдин, играющие роль плотин: выше их реки выходят из берегов и затапливают не только поймы, но и низкие надпойменные террасы. При этом под ледяной водой оказываются находящиеся на этих террасах населенные пункты. Так, в 2001 г. мощные ледовые заторы образовались на Лене в среднем течении, в результате чего пришлось эвакуировать население города Ленска и окружающих деревень, стоящих на первой надпойменной террасе. Часто от заторов страдает «родина Деда Мороза» – Великий Устюг, стоящий при слиянии рек Сухоны и Юга в начале Северной Двины. Для борьбы с этим стихийным бедствием созданы службы слежения за вскрытием льда и ледоходами и специальные подразделения, которые бомбят и взрывают ледовые заторы для расчистки русел ото льда.

Литература.

  1. Любушкина С.Г. Общее землеведение: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. "География" / С.Г. Любушкина, К.В. Пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. - М.: Просвещение, 2004. - 288 с.

Как известно, сильно сказывается на поведении рыбы, особенно когда оно резко падает: рыба в таких случаях чувствует себя плохо, кормится меньше или совсем перестает. Правда, она может несколько улучшить свое самочувствие, поднимаясь к поверхности воды или опускаясь на дно.

Этим частично объясняется тем, что один и тот же вид рыбы мы в разное время ловим в разных слоях воды. Однако если атмосферное давление нормальное, то это вовсе не значит, что будет обеспечен улов, так как на поведение рыбы влияют и другие факторы. Колебания атмосферного давления рыба испытывает зимой , подо льдом. Более того, зимой давление сказывается даже сильнее, чем летом - ведь в это время рыба ослаблена недостатком кислорода в воде и оскудением кормовой базы. Поэтому зимой клев менее устойчив, чем летом.

Следует учесть, что давление в 760 мм ртутного столба, которое многие рыболовы принимают за оптимальное, для рыб благоприятно только на море или на уровне моря - там такое давление нормально. В других случаях оптимальным атмосферным давлением считается 760 мм минус высота местности над уровнем моря: на каждые 10 м подъема приходится 1 мм падения ртутного столба. Так, если вы собираетесь ловить в местности, которая на 100 м выше уровня моря, то расчет должен быть такой: 760-100/10=750.

И еще одно замечание: если давление долго скакало: было то выше нормального, то ниже - нельзя ждать, что клев станет хорошим сразу же после установления нормального - необходимо, чтобы оно стало устойчивым.

Температура воды летом

Изменяется медленно, значительно отстает от изменений температуры воздуха. Поэтому к таким колебаниям рыба успевает привыкнуть и они обычно на поведение не влияют.

Кроме того, изменение температуры воды на разные виды рыб действует неодинаково. Так, если она понижается, то карасю, сазану, карпу, линю это не нравится, активность же налима, форели и хариуса возрастает. Работники рыболовных хозяйств давно заметили: в холодное лето они со своих голубых нив снимают урожай меньше обычного.

Это объясняется тем, что с понижением средней температуры воды снижается интенсивность обмена веществ у рыб. Ухудшается и клев. И наоборот, повышение температуры воды в определенных пределах ведет к улучшению обмена веществ, а значит, и к улучшению клева.

Температура воды зимой

Не изменяется, поэтому споры удильщиков, скажем, о том, хорошо или плохо лещ клюет в сильные морозы, беспредметны. Дело в том, что подо льдом колебания температуры воздуха не заметны. Удильщик должен знать, что около нижней плоскости льда температура воды всегда одинакова, примерно 0 градусов.

Если она хотя бы на несколько десятых долей градуса будет ниже 0, то толщина льда увеличивается, он нарастает. Если же стоит оттепель, толщина льда обычно не увеличивается. Верхний слой волы всегда имеет положительную температуру, притом чем ближе ко дну, тем она выше, однако более 4 градусов не бывает. Таким образом, изменения температуры воздуха зимой на температуру воды не влияют, значит, не влияют они и на поведение рыбы.

Активность большинства рыб зимой снижается, но не одинаково. Вот что показали, например, опыты, проведенные в дельте Волги. Жерех зимой все время кормится, держится на тех же местах, что и летом - там, где течение быстрое. У судака активность значительно снижена, питается он нерегулярно, иногда залегает в ямы.

Неплохой уловчик!

Еще больше изменений происходит в образе жизни леща: зимой он испытывает угнетение жизненных процессов, однако в глубокое оцепенение не впадает. У сазана зимой угнетены основные жизненные процессы, в это время он малоподвижен, плотными скоплениями почти полного оцепенения. Сом, видимо, бывает близок к анабиозу. Порой ему начинает угрожать удушье из-за недостатка кислорода, но и тогда он не делает попыток уйти в другой район водоема и часто гибнет.

Ветер

Некоторые рыболовы считают ветер причиной своих неудач. Среди них часто идут разговоры, что ветер такого-то направления благоприятствует ловле, а при другом клева не будет. Например, многие считают, что при северном ветре наступает бесклевье. Однако летом, в сильную жару такой ветер благоприятствует ловле: он охлаждает воздух, воздух - воду, и рыба начинает вести себя активнее. Таких противоречий набирается много, и напрашивается вывод: ветер не влияет на поведение рыб .

Ученые тоже так считают, и вот почему. Как известно, ветер - это перемещение воздуха из-за неравномерного распределения атмосферного давления по земной поверхности. Массы воздуха передвигаются в направлении от высокого давления к низкому. Чем больше разность давления в том или ином районе, тем быстрее движется воздух и, стало быть, сильнее ветер. Для рыбы имеет значение не направление ветра и его скорость, а другое: он изменяет атмосферное давление - ведет к повышению его или, наоборот, к понижению

Поэтому можно сказать, что ветер - не причина плохого клева, а примета, которая в определенной местности и в определенное время года может помочь рыболову.

Щука на крючке

Но ветер все же влияет на поведение рыбы, хотя совсем не так, как об этом думают некоторые удильщики: не прямо, а косвенно. Он может привести к волнению воды, а волны оказывают на рыбу прямое механическое воздействие. Например, во время сильных волнений морская рыба в большинстве случаев опускается в более глубокие слои воды, где тихо. На речную и озерную рыбу сильно влияет волнение воды в прибрежных участках.

Многие удильщики, наверное, замечали, что если летом на берег подует сильный ветер, клев ухудшается и может совсем прекратиться. Объясняется это тем, что стоящая вблизи берега рыба отходит в глубину. В такое время хороший клев может быть у противоположного берега, где тихо и рыба чувствует себя спокойно. Здесь собирается много верховой рыбы - она приходит, чтобы полакомиться насекомыми, которых ветер может сдуть на воду. Однако если он, хотя и дует к берегу, но не очень сильный, а дно илистое, к берегу тоже подойдет рыба и ловля здесь может стать успешной. Объясняется это тем, что волна вымывает из донного грунта корм.

По различным причинам в некоторых водоемах летом не хватает кислорода, и рыбу это угнетает, что особенно сказывается в тихую погоду. В Азовском море, например, в штиль могут даже возникнуть летние заморы, приводящие к гибели донной рыбы. Если же подует ветер, безразлично какого направления, начинается перемещение воды, вода получит достаточное количество кислорода - и рыба начнет вести себя активно, начнет клевать.

Атмосферные осадки

Могут влиять на поведение рыбы, но совсем не так, как об этом пишут некоторые авторы. Например, утверждения о том, что, якобы, если пошел снег, то станет активно клевать плотва, а если начал накрапывать дождь, то жди хорошего улова окуня, не имеют под собой никакой почвы.

Эти сообщения объясняются тем, что снегопад и дождь обычно бывают связаны изменением атмосферного давления, а оно-то и оказывает влияние на поведение рыбы. Снег может повлиять, видимо, лишь в одном случае - если он покроет первый, прозрачный лед: рыба перестанет пугаться удильщика и начнет клевать более уверенно.

Правда, дождь может вызвать помутнение воды, а это влияет по-разному. Если помутнение значительное, жабры у рыбы засоряются и она чувствует угнетение. Если же помутнение небольшое, рыба может подойти к берегу в поисках корма, который смывают с берега рожденные дождем ручьи. Какого-то другого влияния атмосферные осадки на рыбу обычно не оказывают. Так что их, как ветер, можно отнести к приметам, а не к причинам.

Слух

Иные удильщики, чтобы не спугнуть рыбу, на берегу или в лодке разговаривают шёпотом, а другие не придают значения даже ударам веслом по борту лодки, удилищем по воде, поленом по берегу. Можно с уверенностью сказать, что у них неправильное представление о том, как рыба слышит, как в воде распространяется звук.

Углы слуха рыбы

Конечно, разговор удильщиков, сидящих в лодке или на берегу, рыба слышит очень плохо. Это объясняется тем, что звук почти полностью отражается от поверхности воды, так как плотность ее очень отличается от плотности воздуха и граница между ними для звука почти непреодолима. Но если звук исходит от предмета, который соприкасается с водой, рыба слышит его хорошо. По этой причине звук удара пугает рыбу. Хорошо слышит она и раздающиеся в воздухе резкие звуки, например выстрел, пронзительный свист.

Зрение

Зрение у рыб развито слабее, чем у наземных позвоночных: большинство видов различает предметы только в пределах 1-1,5 м, а максимально, видимо, не более 15 метров. Однако поле зрения у рыб очень широкое, они способны охватывать большую часть окружающей среды.

Обоняние

У рыб развито исключительно сильно, но различные виды рыб различные вещества воспринимают по-разному. Удильщикам известны многие вещества, положительно действующие на рыб, и потому добавление их в растительные насадки увеличивает количество поклевок. Таковы применяемые в ничтожно малых дозах конопляное, льняное, подсолнечное, укропное, анисовое и другие масла, настойки валерианы, ваниль и т.д. Но если применить большую дозу, скажем, масла, то можно и насадку испортить, и отпугнуть рыбу.

На месте ловли нельзя бросать в воду помятую или раненую рыбу, потому что она, как установили ученые, выделяет особое вещество, которое отпугивает рыб, служит как бы сигналом опасности. Такие же вещества выделяет и жертва в момент захвата ее хищником.

При ловле эти вещества могут попасть на руки, с них на леску или насадку, что тоже может распугать стаю. Поэтому на рыбалке надо аккуратно обращаться с добычей, чаще мыть руки.

Вкус

У рыб тоже хорошо развит, что подтверждено многими научными опытами советских и зарубежных ихтиологов. У большинства животных органы вкуса расположены в пасти. Не такова рыба. Некоторые виды могут определять вкус, например, поверхностью кожи, притом любым ее участком. Другие используют для такой цели усы, удлиненные лучи плавников. Это объясняется тем, что рыба живет в воде и вкусовые вещества имеют для нее значение не только тогда, когда попадают в рот - они помогают, скажем, ориентироваться в водоеме.

Свет

Различно влияет на рыбу. Давно замечено, что налим подходит к берегу, на котором ночью разведен костер, что лещ любит держаться в той части акватории, которая освещена лунным светом. Есть рыбы, которые отрицательно реагируют на свет, например, сазан. Промысловики этим воспользовались: с помощью света они выгоняют его из неудобных для лова мест - закоряженных участков пруда.

В различное время года, в различном возрасте один и тот же вид рыбы по-разному относится к свету. Например, молодой гольян прячется от света под камни - это помогает ему спасаться от врагов. Во взрослом же состоянии ему этого не требуется. Несомненно, что рыба во всех случаях реагирует на свет приспособительно: и тогда, когда она избегает его, чтобы не быть замеченной хищником, и в тех случаях, когда идет на свет в поисках корма.

Ловля сазана в ночное время

Несколько особняком стоит вопрос о влиянии лунного света. Нельзя сказать, что Луна не оказывает никакого влияния на рыбу. Ведь чем лучше освещенность водоема, тем выше активность рыб, ориентирующихся на пищу при помощи зрения. Если Луна на ущербе, то до Земли доходит мало света, а в полнолуние - больше. Сказывается и место нахождения Луны: если она у горизонта, то свет на Землю падает под очень острым углом - и освещенность слабая. Если же Луна в зените (свет падает прямо), то освещенность водоема повышается. При хорошей же освещенности рыба легче находит корм. Хищникам это помогает в поисках добычи, а про верховку известно, что при снижении освещенности она потребляет корма меньше.

Сильно сказывается влияние Луны на поведении морской рыбы. Это и понятно: здесь играет роль не только освещенность, а и вызванные Луной приливы и отливы, которых во внутренних водоемах почти не бывает. Хорошо известно, что в приливы рыба подходит к берегу в поисках корма и что некоторые рыбы нерестятся именно в это время.

Условные рефлексы

У рыбы вырабатываются так же, как и у других позвоночных животных. Необходимые в этом случае раздражители могут быть самыми разными.

Сколько раз удильщики замечали, что на редко посещаемых озерах, на речках протекающих где-либо в глухих местах, рыба клюет уверенно. На тех же водоемах, на которые часто приезжают удильщики, наученная рыба ведет себя очень осторожно. Поэтому здесь стараются вести себя особенно тихо, лески привязывают потоньше, а способы ловли применяют те, при которых рыбе труднее заметить подвох.

Интересны опыты, проведенные голландским ученым Ж. Ж. Бейкамом. Запустив карпов в пруд, он затем несколько дней непрерывно вылавливал их удочкой. Каждого пойманного карпа ихтиолог метил и сразу же отпускал. При подведении результатов эксперимента выяснилось, что самым удачным днем был первый, на второй и третий день дела шли хуже, а на седьмой и восьмой день карпы вообще перестали клевать.

Карп в воде

Значит, у них выработались условные рефлексы, они стали умнее. Продолжая эксперимент, голландец пустил в пруд карпов, которые еще не побывали на крючке. Через год меченные карпы попадались в три-четыре раза реже, чем необученные. Значит, даже спустя год условные рефлексы еще действовали.

Нерест

Очень важное событие в жизни рыб. У каждого вида он происходит лишь при определенных условиях,в присущее ему время. Так, сазану, карпу, лещу необходима спокойная вода и свежая растительность. Для других же рыб, например лососевых, нужны быстрые течения и плотный грунт.

Обязательным условием нереста всех рыб является определенная температура воды. Однако она устанавливается не каждый год в одно и то же время. Потому и нерест порой происходит то несколько раньше обычного, то несколько позже. Похолодание может задержать нерест, а ранняя весна, наоборот, ускорить. Большая часть видов рыб нерестится весной или в начале лета, и только некоторые - осенью, а налим даже зимой.

Опытный рыболов обращает внимание не столько на шкалу термометра, сколько на то, что он наблюдает в природе. Ведь все явления, которые в ней происходят, теснейшим образом связаны друг с другом. Приметы, проверенные временем, не подводят. Так, давно известно, что язь начинает нереститься, когда у березы набухают почки, а окунь и плотва - когда листья березы пожелтеют. Среднего размера лещ нереститься, когда зацветает черемуха, а крупный - когда заколосится рожь. Если зацветает бузина и груша, значит, начинает нереститься марена (усач). Сом нереститься во время цветения шиповника, а сазан - одновременно с цветением ириса.

Перед нерестом рыба набирает сил и активно кормится. Так бывает всегда почти у всех видов. После нереста она восстанавливает силы и тоже активно кормится, но начинается это не сразу, а некоторое время спустя. Продолжительность посленерестового отдыха не одинакова у всех видов. Некоторые кормятся даже во время нереста, в особенности, если он затянулся.

Суточный и годичный ритм питания

Особенность жизни рыб, которую удильщикам необходимо знать: это обеспечивает успех. Вот к каким выводам пришли ихтиологи, например, в результате летних наблюдений на Цимлянском водохранилище, где они изучали суточный ритм питания леща. Оказалось, что в десять часов вечера он не кормился, а лишь переваривал корм, в два часа ночи его кишечник был пустым. Кормиться лещ начал только около четырех часов утра.

Состав корма менялся в зависимости от освещенности: чем она выше, тем больше в кишечнике обнаруживали мотылей. С ухудшением освещенности в корме преобладали моллюски - они менее подвижны и крупнее, поэтому их легче обнаружить в темноте. Напрашивается вывод: на глубоком месте, где утром освещенность наступает позже, а вечером заканчивается раньше, чем на мелководье, лещ и клевать начинает позже, а оканчивает раньше.

Конечно, это относится не только к лещу, но и к другим рыбам, а в первую очередь к тем, которые ищут корм главным образом при помощи зрения. У тех же видов, которые ориентируются на пищу преимущественно по запаху, освещенность водоема имеет меньшее значение. Можно сделать и другой вывод: в том водоеме, где вода прозрачная, клев наступает раньше, чем там, где она темная или мутная. Конечно, и у других видов рыб суточный ритм питания очень тесно связан с поведением кормовых организмов. Вернее, от их поведения в значительной степени зависит не только ритм питания, но и состав корма.

Ритмика в питании есть как у хищных рыб, так и у мирных. Разница в их ритмике объясняется видом корма. Скажем, вобла кормится примерно каждые 4 часа, а у хищников перерывы могут быть очень продолжительными: дело в том, что хищнику необходимо, чтобы желудочный сок растворил чешую жертвы, а на это уходит много времени.

Имеет значение и температура воды: чем она ниже, тем дольше длится процесс пищеварения. Значит, зимой переваривание пищи длится дольше, чем летом, а потому и клевать хищник будет хуже, чем летом.

Количество потребленного за день корма, как и годовой рацион, зависит от его качества: чем он калорийнее, тем в меньшем количестве требуется. Значит, если корм питательный, рыба быстро утоляет голод, а если наоборот,то кормежка растягивается. Сказывается и количество корма в водоеме: в бедных рыба кормится более продолжительное время, чем в водоемах с богатой кормовой базой. Интенсивность потребления корма находится и в тесной связи с состоянием рыбы: упитанная потребляет корма меньше, чем худая. Суточный ритм питания рыбы в одном году может быть совсем иным, чем в следующем или предыдущем.

Природа удивляет нас необъяснимыми явлениями. Одно из них - кристаллизация воды. Многие интересует такой необычный вопрос, как почему при минусовых температурах на поверхности водоема образуется лед, а вот под льдом вода сохраняет жидкую форму. Как это объяснить?

Почему вода под толстым льдом не замерзает: ответы

При каком температурном режиме она начинает затвердевать? Этот процесс начинается уже при понижении температуры до 0 градусов по Цельсию, при условии, что сохраняется нормальный уровень атмосферного давления.

Слой льда в данном случае выполняет термоизоляционную функцию. Он защищает воду, которая находится под ним, от воздействия низких температур. Тот слой жидкости, который расположен прямо под ледяной коркой, имеет температуру всего 0 градусов. А вот более нижний слой отличается повышенной температурой, которая колеблется в пределах +4 градусов.

Ознакомьтесь с нашей публикацией Где находятся черные леса?

Если температура воздуха продолжает снижаться, лед становится толще. При этом охлаждается тот слой, который расположен непосредственно подо льдом. При этом вся вода не промерзает, так как она отличается повышенной температурой.

Кроме этого, важным условием образования ледяной корки является то, что низкая температура должна удерживаться на протяжении длительного времени, иначе лед не успеет образоваться.

Как образуется лед?

При снижении температуры плотность жидкости снижается. Именно этим и объясняется то, что более теплая вода находится снизу, а холодная - сверху. Воздействие холода провоцирует расширение и уменьшение плотности, в результате на поверхности образуется ледяная корка.

Благодаря таким свойствам воды, в нижних слоях удерживается температура +4 градуса. Этот температурный режим идеально подходит для жителей глубин водоемов (как рыб, так и моллюсков, растений). Если температура снизится, они погибнут.

Интересно то, что в теплое время года все наоборот - температура водоема на поверхности гораздо выше, чем на глубине. То, насколько быстро будет замерзать вода, зависит от того, сколько в ее составе присутствует солей. Чем выше концентрация соли, тем хуже она замерзает.

Ледяная корка способствует удерживанию тепла, поэтому вода под ней немного теплее. Лед препятствует пропусканию воздуха в нижний слой, что способствует сохранению определенного температурного режима.

Если ледяная корка толстая и водоем имеет достаточную глубину, вода в нем не будет промерзать полностью. Если же ее немного, есть вероятность того, что при воздействии низких температур промерзнет весь водоем.