Warum gefriert ein See immer von oben zu?
Im See sammelt sich dann das Wasser mit einer Temperatur von unter 4 °C oben – das Wasser mit der Temperatur von 4 °C oder mehr dagegen sinkt in die unteren Schichten. Auf dem Grund des Sees ist es also wärmer als an der Oberfläche, ganz oben ist es am kältesten. Der See friert von oben nach unten zu.
Warum friert ein Teich von oben zu?
Die Dichteanomalie von Wasser (also das Phänomen, dass 4°C kaltes Wasser am schwersten ist) und die Tatsache, dass das Wasser von oben gekühlt wird, sind beide zusammen für diesen Effekt verantwortlich.
Wie dehnt sich das Wasser beim Gefrieren aus?
Beim Gefrieren dehnt sich Wasser aus. Die Moleküle im Eiskristall beanspruchen mehr Raum als im (flüssigen) Wasser. Eis hat also eine geringere Dichte und kann auf dem Wasser schwimmen. Ist das Wasser erst einmal gefroren, ändert sich die Dicht nicht mehr relevant. Unter natürlichen Bedingungen auf der Erde kommt nur eine Form von Eis vor.
Wie kühlt sich das Eis auf dem See ab?
Das Wasser kühlt sich dadurch zunächst auf 0°C ab und gefriert schließlich. Da Eis auf dem Wasser schwimmt, wirkt es zwischen Wasser und Luft als isolierende Schicht und verlangsamt den Gefrierprozess. Wenn das Wasser auf den Grund des Sees sinken würde, würde dies den Wärmeaustausch begünstigen und der gesamte See viel schneller zufrieren.
Was wäre dann der perfekte Eiswürfel?
„Das wäre dann der perfekte Eiswürfel“, so der Forscher. Prinzipiell herrschen auch in der Erdatmosphäre jene Bedingungen, die das Eis mit gemischten Stapelfolgen zur Entstehung benötigt. Deshalb ist es durchaus möglich, dass sich dort nicht nur hexagonales, sondern auch das stapelungeordnete Eis bildet.
Wie viele Arten von Eis gibt es auf unserem Planeten?
Derzeit kennen Wissenschaftler rund zwanzig weitere Arten von Eis. Klar ist: Das H2O-Molekül hält noch die eine oder andere Überraschung bereit. Wasser spielt eine zentrale Rolle auf unserem Planeten: Es füllt die Ozeane, wir selbst bestehen zu über fünfzig Prozent aus Wasser und verdursten bei Wassermangel innerhalb kürzester Zeit.