Лужи на поверхности льда обра­зуются до тех пор, пока не произойдет кристаллизация льда. Весной в нем появляются трещины, через которые такая вода уходит в подледное пространство. Когда весь лед превращает­ся в кристаллический—игольчатый, он шумит—издает шо­рох. Передвижение по такому льду очень опасно даже для пешеходов.

Какова разница температур воздуха на поверхности льда под снежным покровом и чистого льда?

Температура воздуха на поверх­ности чистого льда на 1—2° выше, чем температура спокой­ного воздуха в тихую погоду на высоте 2 м, а температура льда под полуметровым снежным покровом на 3—4° ниже температуры воды под ледяным покровом. Разность темпера­туры поверхности чистого льда без снежного покрова и льда под снегом в зависимости от толщины снега может достигать 30—32°. Средняя температура самого поверхностного слоя льда в средней части южной оконечности Байкала —0,5° С, а воздуха на высоте 2 м -1,3° С; в центральном районе -0,9° С и -2,3° С, северном Байкале -2,1° С и -3,2° С. Среднегодо­вая температура для всего Байкала на поверхности льда -1°, а воздуха на высоте 2 м —2,2° С.

Термин «парниковый эффект» относят к физическому явлению, основанному на свойстве прозрачного льда пропускать видимую часть света и задержи­вать отраженную от дна или других частиц, находящихся под ледовым покровом, длинноволновую радиацию.

Особенно заметно проявляется парниковый эффект под ледяной коркой, образующейся на поверхности льда при таянии снега. Снег тает под ней значительно быстрее, потому что она играет ту же роль, что и стекло на парниках. Это ярко проявляется на белесоватом льде. Мутный белесоватый лед задерживает и поглощает лучистую тепловую энергию только в верхнем тонком слое, разрушаясь на крупинки и пластинки постепенно, слой за слоем. При этом большинство пластинок располагается наклонно, как парниковая рама: нижний край их обращен к северу, а приподнятая часть козырька—к югу. Угол наклона примерно соответствует углу падения лучей солнца. Образование таких козырьков, созда­ющих неровную поверхность льда, носит название «шах». При длительном подтаивании льда под козырьками ледяных корок образуются углубления до 10—15 см.

• Испарение снега в зимнее время. В условиях Прибайкалья и Забайкалья, где зимой снега мало, а сухость воздуха и интенсивная солнечная радиация велики, выпадающий снег быстро испаряется. Поэтому на Ольхоне, например, а также вдоль западного берега Байкала скот пасут круглый год. Подобное явление наблюдается в Забайкалье и в Монголии.

Когда на Байкале происходит наибольшее испарение воды?

Наиболее интенсивно зимой, когда морозы самые сильные, но озеро еще свободно от ледяного покрова. В целом зимнее испарение превосходит. летнее в 2—3 раза. По данным доктора географических наук А. Н. Афанась­ева, испаряется с поверхности Байкала за год 10,33 км , или около 14,6% от общего объема расхода воды из Байкала через Ангару.

Вероятно, были, так как на дне Байкала есть остатки конечных морен ледников, спускавших­ся в озеро. В губах Аяя, Фролиха они расположены на глубине 40—50 м и более.

Что такое становые щели?

Это температурные швы в ледя­ном покрове. При колебаниях температуры воздуха лед расширяется или сжимается, образуя трещины или торосы. Становые щели возникают после замерзания озера и пред­ставляют собой сквозные трещины во льду. В разные годы их местоположение относительно постоянно: они обычно тянут­ся вдоль берега по кратчайшей прямой между соседними его выступами, мысами, расчленяя ледовый покров на ледяные поля до 10—30 км в поперечнике. Линейное расширение или сужение льда при изменении его температуры на 1° С состав­ляет 70 мм на 1 км льда. Колебания температуры воздуха иногда достигают 20—30° С в сутки. Таким образом, при ширине Байкала в районе Лиственичного—Танхой в 40 км и перепаде температуры только в 10° С суммарная ширина щелей составляет 28 м. Но так как лед покрыт снегом неравномерно, а следовательно, охлаждение или нагревание отдельных ледяных полей также неравномерно, то трещины образуют очень сложную и сильно разветвленную сеть различной длины: от десятков до сотен и более метров. Щели «живут», или «дышат», т. е. их ширина меняется в течение суток. Самая большая ширина становых щелей в одном месте около 4 м. Но чаще всего они бывают шириной от 0,5 до ]—2м. Преодолевают их с помощью специальных трапов из толстых, 2—3-дюймовых, досок или из бревен с дощатым настилом, уложенных поперек щелей.

Нагромождения обломков льда вдоль становых щелей или сквозных трещин. При повышении температуры и сужении щелей лед выдавливается на поверх­ность и создает торосы. Так как расширение и сужение повторяются, то торосы вдоль щели образуют ярко выражен­ный ледяной вал. Высота торосов обычно сравнительно невелика—до 1—1,5 м. Но иногда они могут достигать 10—12 м. Время образования торосов определяют по толщи- не льдин, из которых они образованы. Из тонких льдин торосы образуются в начале ледостава, а из толстых— обычно весной, когда увеличиваются суточные перепады температуры воздуха и начинается прогрев льда весенними лучами солнца.

Чаще всего весной, когда, при подтаивании поверхностных слоев льда и снега растаявшая вода сначала заполняет сухие температурные трещины, а потом в них замерзает. Трещины перестают играть роль температурных компенсаторов, лед становится монолитной массой, а его поверхность при таянии более шероховатой. Во второй половине зимы (с февраля) и весной на Байкале усиливаются ветры. В это время подвижка льда, усиленная еще и ветром, приводит в движение большие ледяные поля. В местах, где возникает сопротивление или существует препят­ствие (береговой припай, крутые береговые утесы у приглубых берегов, инженерные сооружения и др.), возникает на­громождение движущейся массы льда—надвиг. Надвиги, возникающие при замерзании озера, бывают из более тонкого льда и меньших масштабов. Они обычно не представляют такой серьезной опасности для инженерных сооружений, как надвиги весенние.

Почему зимой не бывает надвигов льда?

Зимой более устойчивая отрица­тельная температура, без резких и долговременных перепа­дов, лед более крепкий. Колебания температуры и происходя­щие при этом расширения или сужения льда компенсируются трещинами во льду и становыми щелями.

Лед может выжиматься на берег на расстояние до 20—30 м, а его нагромождения при встрече с надежным препятствием—скалой, например,—подниматься на 15—16 м. В 1962 г. в южном Байкале наблюдали ледяные валы от надвигов высотой до 20—30 м. В 1933 г. такие нажимы льда перекрыли железнодорожное полотно около ст. Танхой и столкнули с рельсов товарный железнодорож­ный эшелон вместе с паровозом. Весной 1960 г. на судоверфи им. Ем. Ярославского ледокол «Ангара» водоизмещением 1400 т был вытеснен льдом на береговую отмель. В этом же году в пос. Лиственничном и в порту Байкал надвигами разрушены причальные сооружения. В бухте Сосновка 13 мая 1960 г. при полном штиле подвижкой льда на берег вытеснились камни весом 5—6т.

Для защиты инженерных сооружений или судов от пов­реждения ледовыми надвигами вокруг защищаемых сооруже­ний прорубают майну—щель для свободного смещения льда. Ширина майны должна быть не меньше полуторной толщины льда. Но не всегда такие предохранительные меры достигают цели. Надвиги иногда бывают такими значительными, что подобные майны не предотвращают их. В таком случае нужны другие, более активные меры. Обычно приходится дробить надвигающийся лед взрывами.

Сила воздействия надвигов льда огромна. Прямых ее измерений, к сожалению, пока не произведено.

Масштабы воздействия надвигов зависят от метеорологи­ческих условий—силы ветра, степени повышений температу­ры при потеплении, а также от размеров пришедших в движение ледяных полей. На Байкале они бывают до 200— 300 км2, масса льда, приходящая при этом в движение, достигает 180—220 млн т. Сила инерции такой массы весьма внушительна. Если даже лед перемещается со скоростью 1 см/с, то и в этом случае при толщине льда в 1 м воздействие приобретет огромную силу, а развиваемая мощность сопоста­вима с мощностью десятков и даже сотен крупнейших гидроэлектростанций. Скорости же перемещения ледяных полей бывают в десятки раз большими (до 0,5—0,6 м/с), следовательно, и сила воздействия такого льда во много раз большая.

• Ежегодно зимой, после замерза­ния всей акватории озера. Ледяной покров при резком и значительном понижении температуры охлаждается и сокра­щается. В нем появляются усадочные трещины. Их размер зависит от абсолютной величины и скорости понижения температуры. При меньшем охлаждении возникают многочис­ленные клиновидные несквозные (сухие) трещины; при более значительном охлаждении—сквозные (мокрые) трещины. Растрескивание льда сопровождается шумом и грохотом, кото­рый напоминает артиллерийскую канонаду.

• Зимние взломы ледяного покро­ва на Байкале—явление довольно частое. Из прошлого известны случаи, когда на озере после его замерзания уже открывалась конная переправа, а затем в течение нескольких часов лед разрушался. Например, 13—14 января 1908 г. от с. Бугульдейки до с. Харауз открылась конная переправа, а 15—16 января лед у западного берега взломало и девять подвод с лошадьми носило на льдинах по озеру в течение пяти суток; 22 человека спаслись с трудом. 19 января озеро снова замерзло, а с 21 января наладилась обычная переправа. В 1932 г. у пос. Лиственничное после начала переправы лед толщиной 10—15 см был взломан сильным штормом.

На Байкале взлом льда возможен даже при толщине свыше 30 см. Происходит это под влиянием жестоких штор­мов типа боры. Такой срывающийся с гор ветер имеет огромную нисходящую силу, с мощными, разного направле­ния завихрениями. Под натиском ветра ледяной покров на воде раскачивается, под ним образуются гидравлические волны, которые в свою очередь влекут за собой возникнове­ние ледовых волн различных периодов, амплитуд и длин, распространяющихся в разные стороны. При таких волнах возникают силы, превышающие силы сцепления льда. В ре­зультате даже монолитный лед, не имеющий сквозных тре­щин, разламывается.

Грузы весом до 15 т могут пере­возиться при толщине льда 50 см, более тяжелые грузы—при толщине льда свыше 75 см. Если лед рассечен сухими трещинами, расчетную толщину льда необходимо увеличивать на 20%, а при мокрых трещинах—на 50%. В 1904 г. между станциями Байкал и Танхой поперек озера была устроена железнодорожная переправа. На лед укладывались на брев­нах металлические рельсы, и по ним конной тягой перевозили с западного на восточный берег железнодорожные вагоны и паровозы. Вес паровозов был около 65 т. Такого концентри­рованного груза на сквозных трещинах лед не выдерживал, и паровозы приходилось перевозить в разобранном состоянии.

Молодой лед обычно без тре­щин, частички его крепко спаяны между собой, и поэтому он значительно прочнее. Сплошной, чистый, молодой лед толщи­ной около 5 см выдерживает тяжесть человека (следует предостеречь любителей кататься по молодому льду—ходить по нему людям разрешается только при наличии 4—5-кратного запаса прочности). Раньше перевозка грузов на санях начиналась вскоре после ледостава при толщине льда 32—35 см. Если учесть, что при сильных морозах лед нарастает до 5 см в сутки, то уже на третий-четвертый день после ледостава часто начиналась переправа конной тяги, а на восьмой-девятый—автотранспорта. Однако в настоящее вре­мя вследствие загрязнения воды и льда его прочность снизилась.

Весной же переправа заканчивается за две-три недели до вскрытия, а иногда и раньше, хотя лед в это время имеет толщину 50—60 см. Начинается «разыгливание» льда— расчленение его под действием солнечного тепла в не связан­ные между собой иглоподобные кристаллы—шестики. Такие длинные кристаллы льда пронизывают сначала часть, а потом и всю толщу льда. Кристаллы льда как бы обособленны. Через такой лед вода при таянии проступает, движение по нему опасно даже для пешехода. Постепенно он расплавляет­ся, и ледовый покров исчезает.

На Байкале поток тепла из воды ко льду весьма неравномерен, поэтому толщина льда также неравномерна. Лед тонкий там, где поток тепла так велик, что даже при сильных морозах вызывает подтаивание льда. Эти места, где образуются полыньи или лед значительно утонча­ется, и называются пропаринами или ключами. Пропарины на Байкале образуются, по В. М. Сокольникову, от газов, под­нимающихся со дна и увлекающих за собой более теплую воду; течений, подносящих теплую воду; термальных вод; ключевых вод; тепла речных вод в приустьевых участках. Из года в год пропарины встречаются в придельтовых участках Селенги, В. Ангары, в Баргузинском и Чивыркуйском зали­вах, над Академическим хребтом, в районе Ушканьих остро­вов и т. д. При езде по Байкалу на автомашинах, мотоциклах или в туристских походах нужно быть очень осторожным. Районы, где бывают пропарины, лучше обходить либо по суше, либо удаляясь в море на несколько километров. Передвигаться в районах, где возможны пропарины, следует с проводником, хорошо знакомым с местами их образования.