Friert ein See von Innen nach Außen zu oder umgekehrt?
Hey, seit einiger Zeit beschäftigt mich eine Frage und zwar ob ein See von Innen nach Außen zufriert oder umgekehrt oder ob sich eine gleichmäßige Eisschicht bildet. Keine Ahnung, wieso mich die Frage beschäftigt aber wäre trotzdem nett wenn ihr antwortet und vielleicht auch eine Erklärung bietet! :-)
11 Antworten
Wasser ist bemüht, immer einen Temperaturausgleich zu schaffen, während die Erde am Rand diese Möglichkeit nicht hat und wesentlich stärker auskühlt. Am flachen Rand hat das Wasser zudem nur einen begrenzten Wärmehaushalt und deshalb friert ein See immer von außen nach innen zu. Dazu kommt, dass das warme Wasser immer von unten nach oben steigt, da das warme Wasser normalerweise leichter als das kalte Wasser ist. Deshalb gefriert es von oben nach unten, sobald nicht mehr genügend Wärme nachgeführt werden kann. Die Grenze ist allerdings bei 4 ° C erreicht, dort hat das Wasser die höchste Dichte und bleibt unten und damit unterbleibt dort der Temperaturausgleich und es geht keine Wärme mehr verloren. Bei der Bildung gleichmäßiger Eisschichten spielen somit die Wassertiefe und Wasserströmungen eine große Rolle, da der Wärmeaustausch nicht nur von unten nach oben, sondern auch in Querrichtungen erfolgt.
Die Frage ist schon lange her, vielleicht stellt sich die Frage trotzdem noch jemand.
Die Antworten hier stimmen nur zum Teil.
Jeder Körper hat eine spezifische Wärmekapazität, das ist die Fähigkeit Wärme zu speichern. Eine große Pfanne am Herd braucht länger um sich zu erwärmen als eine kleine, kühlt dafür aber auch langsamer aus. Dasselbe gilt für Wasser.
Wasser erwärmt sich viel langsamer als Metall, speichert die Wärme dafür aber auch länger. Ein See ist oft noch vergleichsweise warm wenn die Lufttemperaturen schon kühl sind.
Ein See wird zur Mitte hin tiefer, dort "liegt" also mehr Wasser über dem Grund als am Rand. Dieses größere Volumen braucht also länger zum abkühlen als das Volumen am Rand. Hinzu kommt noch, dass Frieren eine Kristallisation darstellt. Kristalle bilden sich immer an sogenannten Keimen. Das sieht man auch in Städten im Winter... der sogenannte Industrieschnee. Hier kristallisiert das Wasser an Verschmutzungpartikeln in der Luft. Am Rand eines Sees sind mehr Schmutzpartikel, weil der Wind den Schmutz an den Rand treibt bzw. auch wegen dem Ufer selbst (Gras, Erde,...). Also wird auch am See die Kristallsation bevorzugt am Rand starten. Die Dicke des Eises ist somit am Rand größer.
Auch der Auftauvorgang beginnt am Rand. Durch die hohe spezifische Wärmekapazität braucht das viele Wasser in der Mitte wieder viel mehr Wärme als der Randbereich. Außerdem erwärmt sich das Land/Ufer viel schneller und wird die von ihm gespeicherte Wärme an das ufernahe Wasser abgeben.
Wasser hat bei 4°C seine größte Dichte, daher hat das Wasser ganz unten im See 4°C und der See kann dort nicht zufrieren. Ein See friert also von oben nach unten zu.
Es friert vom Ufer her zu, weil das Wasser dort am flachsten ist. In der Mitte sorgt das tiefere und noch wärmere Wasser dafür, dass es an der Oberfläche nicht kalt genug wird. In der Mitte kann der Wind auch für mehr Bewegung sorgen.
Die Beobachtung, dass oft bei einem zugefrorenen See am Ufer das Eis aufgebrochen ist, liegt daran, dass der Wasserstand im See immer mal steigt oder fällt. Das liegt an Zu- und Abflüssen, bei denen es auch nicht immer dieselbe Wassermenge ist.
Ok danke für die ausführliche Antwort und genau durch diese Beobachtung habe ich auch zuerst daran gezweifelt :)
Also erstmal ist wichtig, dass Wasser von oben nach unten zufriert. Dazu kommt, dass das Wasser am Rand schneller abkühlt als in der Mitte. Also friert es vom Rand her zur Mitte zu.
Ja von oben nach unten ist klar aber ich dachte gerade weil das Wasser in der Mitte viel tiefer ist und eigentlich ja auch kühler (wer kennt es nicht man badet im Sommer im Wasser und das Wasser an den Füßen also unten ist A****kalt) , dass das Wasser dort eher zufriert aber na ja ich wurde ja eins Besseren belehrt ;-) DANKE!