На каком языке "говорит" лед? Оказалось, что это язык его собственного электромагнитного излучения. Радиоизлучение сопровождает сход ледников, снежных лавин, распространение ледовых трещин, словом, все изменения структуры льда и снега. Если научиться понимать "язык" льда, то можно будет предсказывать поведение больших массивов льда и снега, считают ученые из Тамбовского государственного университета. Они выращивали лед при различных температурах и снимали на видеопленку процесс кристаллизации.

Обычно в воде много примесей, и сколько ее ни охлаждай, льдинки будут расти, главным образом, вокруг инородных центров. А вот форма растущего ледяного кристалла будет меняться в зависимости от исходного переохлаждения воды. Ученые установили, что, пока температура воды не очень низка, каждая растущая снежинка, которая и есть кристалл, причудливо ветвится. Чем быстрее охлаждать воду, тем медленнее растут боковые ветви кристалла, а ствол растет быстрее, и снежинка вытягивается как игла. При резком охлаждении разрастается одна тонкая пластина на весь объем воды.

Пока кристаллы росли, ученые измеряли сигналы электромагнитного излучения вблизи льда и воды и зафиксировали два типа электромагнитных импульсов. Вот что показало сопоставление этих импульсов с картинами роста льда на видеопленке.

Оказалось, что сигналы первого типа непосредственно связаны с формированием ледяных зерен, их столкновением, образованием боковых ветвей. Импульсы второго типа вызваны вторичными процессами, сопутствующими процессу кристаллизации, развитием ростовых трещин, трением, отслаиванием от стенок сосуда, в котором замерзал лед. Исследователи установили, что по форме, последовательности и амплитудно-частотным характеристикам импульсов можно достоверно определить, с какой скоростью лед замерзает и какая ледовая структура при этом получается. Ученые составили компьютерный банк "электрических образов" некоторых важных событий кристаллизации, то есть своего рода словарь ледового языка.

Почему кристаллизация воды и ледовые трещины привлекли внимание ученых? Дело в том, что собственное электромагнитное излучение льда может объяснить некоторые явления атмосферного электричества. Когда переохлажденные капли воды в атмосфере замерзают, то возникают электромагнитные импульсы - фликкер-шум, создающий атмосферные радиопомехи в области средних и длинных волн. Кстати, многие диэлектрики замерзают подобно льду, поэтому электромагнитное излучение в момент кристаллизации позволит контролировать рост кристалла диэлектрика и определять трещины и дефекты в растущем кристалле.

Ученые считают, что метод определения ледовых трещин по их радиоизлучению сделает возможным непрерывный мониторинг геофизических объектов, содержащих большие массы льда и снега, то есть ледников и снежных лавин. Это поможет прогнозировать сход лавины в опасных районах. Не исключено, что электромагнитный язык льда на замерзшей реке расскажет морякам о приближающейся навигации.

ИнформНаука