Ледостав и поведение на тонком льду

Ледовый режим водоема – это циклы покрытия акватории льдом, неизменный каждый год. На водоемах Ленинградской области ледовый режим состоит из трех фаз: замерзание, ледостав и вскрытия водоёмов.

Для возникновения льда в водоёмах необходимо:

– небольшое переохлаждение воды, температура должна быть чуть ниже 0 °С, начиная с сотых долей и ниже;

– наличие ядер кристаллизации, которыми могут являться снежинки, льдинки, минеральные и органические взвеси;

– турбулентное перемешивание для отвода выделяющегося при кристаллизации тепла. Если перемешивания нет, то процесс кристаллизации прекращается.

В водоёмах образуется лед поверхностный и глубинный (внутриводный), кристаллизующийся не только на взвеси, но и на микроорганизмах, частицах песка, гальке и т. д. Температура замерзания снижается с глубиной и с увеличением минерализации.

К факторам, определяющим возможность образования ледовых явлений, относят:

• интенсивность теплоотдачи поверхности водоёма с наступлением холодов;

• величину теплоемкости водоема. Чем больше объём водной массы в водоёме, и чем он глубже, тем длительнее процесс его охлаждения;

• интенсивность перемешивания, связанная с транзитными течениями. Чем более проточен водоем, тем интенсивнее вынос тепла из глубинных слоёв к поверхности, в атмосферу.

Очень важным фактором образования ледяного покрова на водоёмах и наступления ледостава служит ветер. Чем сильнее ветер, тем интенсивнее теплоотдача в атмосферу вследствие испарения и турбулентного теплообмена с морозным воздухом. Перемешивание слоев воды ветром и волнами усиливает теплообмен и вынос теплых глубинных вод к поверхности, что тормозит процесс льдообразования. Интенсивное перемешивание увеличивает толщину слоя воды, в котором возможно образование ледяных кристаллов, всплывающих к поверхности воды (лёд имеет плотность на 10 % меньшую по сравнению с плотностью воды). Ветровое волнение разрушает образовавшиеся ледяные корки, чем замедляет формирование ледяного покрова.

Замерзание водоёмов.

При интенсивном теплообмене и охлаждении вод водоема, но при отсутствии ветра и перемешивания верхних слоем воды образуются первичные кристаллики льда в виде мелких иголочек. Когда вода покрыта ими, кажется, что на её поверхности разлит растопленный жир. Такое состояние водно- кристаллизованной смеси называют «сало». При продолжающемся морозе и безветрии кристаллики смерзаются. Образуется однородный прозрачный кристаллический лед, толщина которого довольно быстро увеличивается. За ясную и морозную ночь толщина такого льда может достичь 2-3 см. При этом, как правило, весь небольшой водоём замерзает единовременно. На крупных озёрах в такую погоду обычно покрываются льдом только мелководные заливы.

Кристаллический лёд в начале зимы наиболее прочный и при толщине 5 см выдерживает вес человека, а при 10 см – снегохода. В озёрах, покрывшихся льдом в морозную, штилевую погоду, подо льдом сохраняется обратная стратификация с относительно тонким подлёдным слоем воды, охлажденной до 0 °С. Если замерзание водоёма происходило в ветреную погоду с перемешиванием и более интенсивной теплоотдачей с водной поверхности, средняя температуры воды в водоеме зимой меньше.

При даже слабом ветре замерзание водоёма начинается с береговых отмелей, выхолаживающейся быстрее из-за малой глубины. Первичные кристаллики сбиваются к урезу и смерзаются, образуя полосы кристаллического льда – забереги, примёрзшие к береговому склону. С усилением мороза забереги расширяются, а открытая поверхность воды сокращается. На крупных и глубоких озёрах и водохранилищах замерзание длительно и проходит разновременно в разных районах.

В формировании ледяного покрова принимают участие всплывающие комья внутриводного льда (шуга) обычно грязно-белого цвета, снежура, образующаяся из снега во взволнованной, ещё не замерзшей водной поверхности. Неровность такого покрова увеличивается, если сильный ветер и колебания поверхности водоёма взламывают ещё не окрепший лед. Он дробится, и трущиеся друг о друга его кусочки превращаются в блинчатый лёд – дискообразные льдинки с выпуклым белым краем смерзшихся ледяных крошек.

Штормовым ветром взламывается и уже достаточно прочный лёд, льдины надвигаются одна на другую и смерзаются в торосы с наступлением менее ветреной, но морозной погоды. На нагонных участках пологого берега из битого льда, шуги и частиц донного грунта в шторм образуются береговые ледяные валы.

Матерый лед

Зима берет свое и, несмотря на погодные коллизии, вскоре все водоемы покрываются льдом, толщина которого в малоснежные и морозные зимы в средней полосе России достигает 1 метра и более. Это самый спокойный (в смысле безопасности) период зимней рыбалки, хотя и здесь рыболова могут подстерегать весьма неприятные неожиданности.

Прежде всего, ухо востро надо держать на реках, когда лед покроется толстым слоем снега, перекрыв доступ холода ко льду, а текущая вода медленно, но верно, начнет истачивать его снизу. Быстрее всего промоины образуются там, где струи, завихряясь над преградами, бьют вверх, над выходом родниковых вод или в местах впадения теплых бытовых стоков.

Обычно расположение подобных участков каждый год неизменно и их просто следует хорошо помнить. На незнакомой реке лучше ходить по торным тропкам, а нехоженые участки проверять частым сверлением пробных лунок — хотя это и утомительно, но оправданно.

Однажды в середине зимы и после сильных морозов я быстро шел по реке, приближаясь к участку с быстрым течением. Ледобур был разложен, но уверенность в прочности льда преобладала над осторожностью. В ледяной воде оказался мгновенно, не ощутив никакого сопротивления. А разорванная (через толстую рукавицу) кожа между большим и указательным пальцем и слегка погнутый шнек красноречиво свидетельствовали о том, что спас меня ледобур, вставший поперек манны с бурлящей черной водой. Оказывается, промоину прикрывала лишь смерзшаяся снизу непрочная корка из снега…

При рыбалке на стоячих водоемах, особенно на водохранилищах, где идет постоянный сброс воды, следует помнить, что лед здесь время от времени обламывается около берегов. Если на мелководье он ложится на грунт, то у крутых берегов могут возникнуть участки незамерзшей воды, лишь прикрытой наметенным снегом (рис.5), куда вы можете совсем неожиданно попасть, испортив себе рыбалку.

Вариант образования ледяной купели вблизи крутого берега при сбросе воды.

Неприятна также ситуация, когда вы оказываетесь на просторах большого водоема в районе с водяной ванной, скрытой толстым слоем мокрого снега. Образуются такие ванны как раз в тех местах, где лед тонок: после затяжных снегопадов он не выдерживает массы снега, лопается с образованием сквозных трещин, в которые поступает вода в количестве, равном весу нагрузки (рис.6). И без того тонкий и пропитанный теперь водой лед перестает намерзать и становится весьма опасным, особенно ближе к весне.

Образование водяных линз на льду в снежные зимы: mc — масса снега; mb — масса вышедшей на лед воды.

Также следует помнить, что на водохранилищах, особенно Волжского каскада, уже к середине зимы из-за сброса воды настолько усиливается течение, что возникают огромные промоины, первое время прикрытые тонким, еще не размытым льдом. Пешня в этой ситуации должна дополнять ледобур, а обратную дорогу нужно проверять несколько раз за день.

Структура и деформации ледяною покрова.

Ледостав – период неподвижного ледяного покрова. В Ладожском озёре в теплую зиму с малой суммой отрицательных температур воздуха площадь ледяного покрова не превышает 50% площади акватории. В такие зимы теплозапас его водной массы наименьший вследствие особенно интенсивной теплоотдачи с большой открытой водной поверхности. В умеренно холодные зимы почти 100 %-ная покрытость льдом продолжается всего 2 месяца, а в суровые зимы она длится почти 3 месяца.

Скорость нарастания кристаллического слоя льда (вследствие кристаллизации воды на его нижней поверхности) зависит от его теплопроводности и того, насколько интенсивны теплопотери с ледяного покрова в атмосферу при морозе. Чем ниже температура воздуха и продолжительнее морозная погода, тем больше намерзает льда снизу, тем всё более толстым становится кристаллический лед на водоёме, увеличивается теплоизоляция воды под ним.

Деформации ледового покрова.

Зимой лёд как любое твёрдое тело при охлаждении сжимается. Сжатие больше у верхней поверхности льда, где зарождаются морозные трещины. Нижняя поверхность льда крепко примерзает на мелководьях к грунтам вблизи уреза, поэтому с усилением мороза в трещинах происходит разрыв ледяного покрова, и в расширяющихся до 1-2 м трещинах образуется на воде корка молодого льда. При потеплении лед расширяется, трещины сдвигаются, вызывая торошение молодого льда. Торосы порой достигают высоты 0,5-1,5 м.

Кроме термических деформаций ледяного покрова на озёрах происходят и динамические деформации, вызванные сейшами (стоячими волнами, возникающими в замкнутых или частично замкнутых водоёмах) на открытой воде. На Ладожском озере неоднократно возникало по три трещины вдоль продольной оси и поперёк под действием многоузловой сейши, когда наибольшие изгибы ледяного покрова происходят в прибрежной зоне. При сильном морозе достаточно небольшого изгиба ледяного поля над пучностью сейши, чтобы он треснул.

Ожидание праздника лучше самого праздника

Думаю, что многие с таким же нетерпением ждут первого выхода на лед, как и мы с супругой. Чем же так привлекает нашего брата этот короткий по времени и непостоянный по своему характеру период рыбалки? Наверное, тем, что сама возможность рыбалки со льда выглядит каким-то чудом, ведь по «твердой» воде можно пройти в самые укромные места водоемов, куда еще вчера доступ был только на лодке. А рыба ловится буквально из-под «пола», роль которого в ближайшие несколько месяцев будет выполнять ледовая корка. И это очень здорово! Ведь рыбалку любят по всему земному шару, но далеко не везде есть возможность рыбачить и по открытой воде, и со льда.

Но есть в этом рыболовном празднике и одна большая ложка дегтя – это серьезная опасность, которая подстерегает тех, кто спешит выйти на первый лед. Увы, азарт и желание быть первым на клёвых местах бывают настолько велики, что наш брат часто забывает об элементарных правилах безопасности. И слишком высокой порою бывает плата за такую забывчивость. Чего греха таить: и я еще со школьных лет никак не могу избавиться от жгучего желания появиться на льду в первых рядах.

Хорошо, что сейчас моим постоянным компаньоном по рыбалкам является супруга, которая со свойственной женщинам осторожностью и предусмотрительностью сдерживает мои рискованные порывы. И если оценивать результаты наших рыбалок по самому первому льду за последние лет десять (именно столько времени скрупулезно веду рыболовный дневник), то окажется, что подавляющее большинство таких выходов было либо малорезультативными, либо вообще без улова.

Почему же так происходит и откуда взялся стойкий среди рыболовов миф, что по первому льду наблюдается самый лучший клёв? Думаю, свою роль сыграли рыболовные книги и справочники, откуда мы черпали информацию в доинтернетную эпоху — ведь там в разделах о зимней рыбалке обязательно найдем восторженные строки, как отменно ловится рыба в период первого льда. Да и сейчас на просторах интернета авторы, не утруждающие себя анализом собственного опыта (если таковой вообще есть), а просто ретранслирующие своими словами страницы всё тех же академических справочников, продолжают тиражировать и нести в рыболовные массы стойкий миф, что первый лед — это рыбий жор. Однако рыбы — существа неграмотные, академиев не проходили, рыболовных справочников не читали, а потому у них есть собственное мнение насчет клёва по первому льду. И зачастую оказывается, что в перволедье результаты ловли бывают совсем не радужные.

Давайте разберемся, почему так получается.

Во-первых, дело в том, что период становления льда часто связан с различными погодными катаклизмами. Ведь кардинальный переход погоды с зимней на летнюю не происходит безболезненно. И часто связан с сильными ветрами и со значительными скачками давления и температуры воздуха в ту или другую сторону. Погодные качели из осени в зиму и обратно могут продолжаться несколько дней, а то и целыми неделями.

Рыбы очень чутко реагируют на перемену погоды, и обычно это проявляется в значительном ухудшении клёва либо в полном его прекращении. Вообще-то, такое происходит в любое пограничное время года. Но в предзимье, когда перемены в погоде происходят особенно резко и кардинально, рыбы могут полностью потерять аппетит на долгое время.

Есть и такой вариант, когда холода приходят сразу и резко. Бывает, что территорию накрывает обширный антициклон с низкой температурой и запредельно высоким давлением. Мороз придавливает, и водоемы сковываются льдом очень быстро – буквально за пару-тройку ночей. Особенно, если к этому времени вода уже успела достаточно остыть. Но и в этом случае опрометчиво рассчитывать на перволедный жор, потому что высокое давление и сильные морозы, к тому же наступившие довольно резко, вводят рыбу в ступор, и нужно ждать, пока погода станет мягче.

Сам по себе установившийся ледовый покров, по которому рыболов может безбоязненно передвигаться, отнюдь не является признаком того, что рыба готова клевать. В разных справочниках пишут, что безопасным для человека является лед толщиной 5 — 7 см, но, как известно, на его прочность влияет не только толщина, но и консистенция, и цвет.

Наступал я в перволедок на белый молочный лед, хотя он был сантиметров 15 толщиной – это не помешало ему лопнуть под моей ногой, причем практически бесшумно, с этаким тихим предательским шорохом. Поэтому всё индивидуально. Вот я, к примеру (хотя пример я не самый лучший) выхожу на лед при его толщине в 5 см (фото 2), и мои 90 кг он выдерживает (фото 3). А вот супругу мою, хоть она и весит меньше на два десятка килограммов, на лед не загонишь, пока тот не нарастет до 10 см. В общем, безопасность определяется не столько толщиной льда, сколько благоразумием самого рыболова.

Даже достаточно толстый лед при ходьбе по нему издает громкий треск, иногда похожий на выстрелы. Можно только представить, как воспринимает эти звуки рыба, привыкшая к тишине. При передвижении по мелководью можно наблюдать, как при каждом шаге рыболова в стороны в ужасе разбегается мелкая рыбешка, стараясь найти себе укрытие. И так на треск льда реагирует мелочь, которая всегда смелее и безрассуднее, чем крупняк. Нетрудно предположить, что умудренные опытом особи будут в этот период еще осторожнее, и покинут опасное место еще до того, как рыболов к нему подойдет, громко хрустя на каждом шагу и распугивая всё на своем пути.

Еще один негативный фактор – это прозрачность первого льда, каковая после становления сохраняется до тех пор, пока ледовую корку не припорошит снегом. В солнечную погоду прозрачный ледовый панцирь становится своеобразной лупой, усиливая лучи света, поступающие под лед. По открытой воде этому препятствуют волны, которые сами рассеивают свет и к тому же поднимают со дна мутную взвесь, делающую воду менее прозрачной.

В предзимье же водоросли в водоемах отмирают, муть оседает на дно — и прозрачность воды близка к идеальной. А тут еще огромная «стеклянная лупа», накрывшая весь водоем. Какой уж тут клёв, если рыбы чувствуют себя при таком освещении, будто на операционном столе…