Наталья Сорокина

Статья «Как появляются сосульки ?» .

Сорокина Н. А. воспитатель, г. Верхняя Салда, Свердловская область.

На своём жизненном пути, также как и дети, взрослые задают вопросы. Ответы на них взрослые находят быстро. А вот для ответа на детские вопросы взрослые затрачивают гораздо больше усилий, чем для ответа на взрослые вопросы. Ребёнок, порой, спрашивает и ждёт исчерпывающей по тем темам вопросов, на которые, прежде чем ответить, взрослым надо хорошо подумать.

В последнее время, при виде наростов льда на кровле домов и живописных на вид сосулек в декабре месяце , у меня появляется вопрос : «Почему зимой, а не весной начинается таяние снега с крыш?» . Ведь в последние десятилетия прошлого столетия, на Урале, именно с таяния сосулек начинался плавный переход к весне. И свисание сосулек и капель с крыш символизировало только приход весны.

Часто ли мы задумываемся о том, почему образуются сосульки , которые мы видим зимой, свисающих с водостоков, козырьков?

Попробуем ответить на вопросы. Сосулька – это ледяной сталактит (реже – висячая наледь, который образуется у краёв нависающих предметов, на скальных выступах, береговых обрывах, проводах, ветвях деревьев и т. д., а также в подземных полостях горных пород при послойном намораживании медленно стекающей или капающей воды.

Снег начинает превращаться в лёд под влиянием двух факторов : природного и техногенного. К природному фактору относится глобальное потепление, означающее повышение средней температуры Мировых океанов и атмосферы Земли, и его прогнозируемое продолжение. Причины изменений климата могут быть такие как – вулканические выбросы, изменения солнечной активности (в том числе и изменения солнечной постоянной, изменения орбиты Земли.

К техногенному фактору относится увеличение концентрации парниковых газов, вызванное деятельностью человека, такие как вырубка лесов и сжигание ископаемого топлива. Эти результаты признаны национальными академиями наук всех крупных промышленно развитых стран. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Может повторюсь, но это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зелёные листья которых поглощают углекислый газ .

Нам необходимо понять, как появляются сосульки – в мороз или оттепель.

Проблема образования наледи наиболее актуальна не холодной зимой, а в периоды оттепелей, когда температура переходит через 0° и вода от подтаявшего снега почти сразу же замерзает.

В среднем за зиму, по данным метеорологов, фиксируется около 70 переходов температуры через отметку 0°С. Именно эти изменения температуры в вечернее время, приводят к быстрому охлаждению воздуха, а значит, и водостоков. Тогда как массы снега на кровле, вместе с элементами самой кровли, могут некоторое время сохранять тепло . Из-за этого нижний слой снега начинает таять и стекать к водоотводам.

В них температура ниже нуля, поэтому происходит их промерзание и замерзание сосулек . При колебаниях в диапазоне от +3…+5°С днём, до -4…-6°С ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования сосулек и наледи . Талая вода по каплям стекает, замерзая по капле. Капли натекают одна на другую и свисают с края крыши.

Чем архитектура строения богата сложным дизайном кровли, тем больше шансов у талой воды замерзнуть на них в сосульки . При следующей оттепели такие ледяные наплывы удлиняются, и в результате происходит замерзание сосулек . Образовываются целые ледяные наросты и живописные на вид сосульки длиной в несколько метров и весом до сотни килограммов.

С наступлением весны снег начинает таять, так как солнечные лучи нагревают снег на крыше домов до температуры выше нуля. Ночные температуры повышаются, и появляется круглосуточная капель с ледяных наростов и сосулек . Реальную опасность для жизни людей создаёт срыв достаточно массивных ледовых масс .

Для прохожих падающие ледяные наросты представляет немалую опасность. Так что лишний раз стоит напомнить, что во время оттепели и в начале весны надо соблюдать особую осторожность – не подходить близко к домам и чаще глядеть наверх.

Одним из распространенных вопросов малышей является : как появляются сосульки ? Наступит время, когда мир маленького ребёнка начнёт расширяться, и его будут волновать более серьёзные вопросы, ответы на которые должны быть подготовлены заранее.

Когда взрослые на вопрос ребёнка не могут быстро найти ответ, малыш начинает нервничать и понимать, что они тоже не всё знают. Поэтому, чтобы не теряться от вопросов юного почемучки, лучше сразу ознакомиться с самым распространённым вопросом, который задают большинство детей : «Как появляются сосульки ?» .

Ответ на него достаточно прост, но если показать ребёнку наглядно как они возникают, результат закрепится на всю жизнь. Для малышей можно провести небольшой эксперимент и показать наглядно, как появляются сосульки . Для этого можно взять любую пластиковую бутылку (лучше всего с удобной ручкой) и шило. Налить в бутылку воды и выйти с детьми на улицу, в подходящую погоду. Теперь проткнуть шилом небольшое отверстие в дне бутылки и повесить её на веточку дерева. Вода будет капать и замерзать. Если на улице очень холодно, можно повесить бутылку вечером, а утром прийти посмотреть какая получилась сосулька . Обычно дети бывают в восторге от увиденного эксперимента .

После ряда занятий, когда дети поймут что такое сосульки , тогда и нужно подвести их к разговору о том, что сосульки могут быть опасны для жизни.

Активно использую опыт работы своих коллег посредством интернета. Понравившийся материал использую при составлении занятий (приложения) . В своей работе с воспитанниками использую загадки, стихи, рассказы про сосульки из интернет-ресурсов, например :

Стихотворения Шалаевой Г. «Не стойте под сосульками » , «Не ешьте снег и сосульки » .

Стихи Орловой А., Пригоцкой С., Овчинниковой Т. из «Сайта для мам и малышей» .

Рассказ «О чём плачут сосульки » Лякишева М. А. и т. д.

Использую в своей деятельности просмотр мультфильмов и передач :

«Смешарики» (Азбука безопасности. Опасные сосульки ) .

«Дуда и Дада» (Зимние сокровища) .

«Аркадий Паровозов спешит на помощь» (Почему опасно стоять под сосульками ) .

Передача «Шишкина школа» (Забота друзей. Сосулька ) .

Играем с воспитанниками в игру на развитие общей моторики «Сосулька » , в дидактическую игру «Что сначала, что потом» , «Правильно – неправильно» , в подвижные игры : «Солнышко и дождик» , «Под сосулькой не играй , от сосульки убегай !». Составляем рассказы по картинке «Как Вася заболел» . Рисуем на тему «Сосульки на крыше » . В беседах на тему «Осторожно, сосульки » знакомлю детей с правила безопасного поведения на улице. Обучаю предвидеть опасность и формирую ответственное отношение к своему здоровью.

Ответ на вопрос ребёнка : «Как появляется сосулька ?» , должен не просто обогатить ребёнка новыми знаниями, но и побудить его к дальнейшим размышлениям и наблюдениям о сосульках . Именно какую опасность для жизни они представляют в период, когда температура поднимается выше ноля.

Интернет – ресурсы :

1. biofile.ru›Биология›36586.html

2. mkc-ltd.ru›index.asp?id=1875

3. nsportal.ru›…sad…bezopasnosti-zhiznedeyatelnosti…

4. otvet.mail.ru›question/99391873

5. Wikipedia. org

6. zhenskoe-vremya.ru›…poyavlyautsya-sosulki.html

С наступлением осени и сопутствующим этому процессу похолоданием на крышах домов, на деревьях и других объектах появляются сосульки. Взрослые привыкли их видеть и порой даже не замечают подобное явление. Дети же проявляют к ним огромный интерес, и порой не только требуют сорвать пару штук, но и рассказать, откуда они берутся.

Сосульки – это красивое природное явление, несмотря на то, что они могут быть опасными – к примеру, когда нависают глыбами льда на крышах домов, угрожая сорваться вниз в любой момент. Как же они образуются. На самом деле, никаких загадок в их появлении нет. Ледяные грозди формируются за счет давно изученных природных сил.

Какие процессы формируют сосульки?

Вода на улице начинает замерзать при первых отрицательных температурах, создавая ледяные корки на лужах, гололедицу. Она замерзает не только на горизонтальных поверхностях. Стекая вертикально, ледяная капля тоже может замерзнуть. Тем более, что во многих случаях она стекает медленно – молекулы воды создают силы поверхностного натяжения, которые помогают капле удерживаться до определенного момента на краю крыши, на ветке, и так далее. Эти силы препятствуют естественному немедленному падению объекта вниз, как это должно происходить за счет сил земного притяжения. Капля вполне может замерзнуть, пока висит, и следующая капля замерзнет уже на ней. Так и образуется сосулька – капля за каплей.

Материалы по теме:

Почему пауки плетут паутину?

При определенных температурных условиях, которые наблюдаются обычно весной и осенью, а также в период оттепели, снег может оттаивать на крышах под лучами солнца, капли воды, формирующиеся вовремя этого процесса – скатываться вниз и постепенно замерзать. Последующие капли, скатываясь по уже сформировавшимся наледям, также постепенно остывают, делая сосульку все более массивной и длинной. Если вновь наступит мороз, сосулька сохранится в том своем виде, в котором она успела сформироваться в теплые дни, и она будет висеть, пока не упадет сама за счет своей тяжести, или не будет сбита людьми, ветром. Если же потепление будет наступать еще более серьезными темпами и температура повысится, сосулька растает естественным образом – точно так же, как она сформировалась.

Сталактиты и сталагмиты – это сосульки?

На сводах пещер можно увидеть каменные сталактиты, а также сталагмиты или сталагматы, которые очень похожи на сосульки. Схожесть наблюдается настолько явная, что некоторые люди уверенно считают сталактиты древними окаменевшими сосульками. Но так ли это? На самом деле, природа этих образований несколько иная, хотя “виновата” в их появлении тоже вода. Просачиваясь через толщи пород земной коры, воды нередко размывают гипсовые, известняковые отложения. Вода становится жесткой, насыщенной минералами. Если такие воды просачиваются до сводов пещер и начинают капать вниз, начинается процесс минерального отложения, который формирует сталактиты.

Безусловно, наступит тот момент, когда маленький мир ребенка начнет расширяться. Теперь его будут волновать более серьезные вопросы, ответы на которые должны быть подготовлены заранее. Ведь согласитесь, когда мама или папа на вопрос ребенка не могут быстро найти ответ, малыш начинает нервничать и понимать, что родители, оказывается, тоже не все знают. Поэтому, чтобы не впадать в ступор от вопросов юного почемучки, лучше сразу ознакомиться с самыми распространенными вопросами, которые задают большинство детей. И дело не в том, что дети развиваются одинаково, это далеко не так. Просто похожие вопросы возникают из-за того, что дети, видя окружающий мир вокруг себя, не могут объяснить, почему происходит именно так, а не иначе.

Одним из распространенных вопросов является: почему появляются сосульки? Ответ на него достаточно прост, но если показать ребенку наглядно как они возникают, результат закрепится на всю жизнь. Итак, сосульки чаще всего образуются весной, но также их можно наблюдать и зимой, особенно, если возникают частые перепады температур.

Сосульки можно увидеть на крышах строений и на ветках деревьев, но бывает, что по весне они образуются повсеместно, например, на турниках, расположенных на детских площадках, на горках и так далее. Такие сосульки появляются в результате потепления, потому что снег, когда его греет солнышко, превращается в талую воду. А вода в свою очередь, при заморозках превращается в лед. Таким образом, если вода стекала с крыши или с ветки дерева, а температура воздуха в это время понизилась, она попросту замерзла.

Снег начинает таять при температуре воздуха от +0 градусов, особенно эффективно это происходит под воздействием солнечных лучей. Но даже если Солнце спряталось за облаками, в тени, снег все равно будет таять. Главное условие - подходящая температура. Процесс замерзания воды начинается, когда отметка термометра опускается ниже -0 градусов. Чем холоднее воздух, тем быстрее вода превратиться в лед. Именно поэтому, когда наступают первые теплые весенние деньки и Солнце греет нас своими лучами, снег начинает таять. Однако к вечеру Солнце заходит, и температура воздуха становится ниже. Вся вода, которая получилась из снега, начинает снова замерзать. Если это происходит на крыше здания, то вся вода начинает спускаться по специальным водоотводам, на которых, как правило, всегда больше всего сосулек. То же случается и с деревьями. Снег, который покрывал каждую веточку тает и спустя какое-то время снова замерзает, представляя нашему взору красивые сосульки.

Но это не единственная причина, по которой можно увидеть блестящие сосульки. Иногда они образуются на зданиях даже зимой, когда температура воздуха не поднимается выше отметки 0. Так почему же такое происходит и как это вообще возможно? Дело в том, что жилые постройки или дома оборудованы чердаком или мансардой. Кроме того, сам по себе дом прогревается центральным отоплением. Получается, что внутри помещение теплое, оно и начинает нагревать крышу. Так вот тот снег, который скопился на крыше, начинает таять, и, превратившись в воду, стекать с краев крыши или по специальным трубам. А раз на улице температура воздуха ниже 0, то эта самая вода, под действием холода, превращается в сосульку.

Можно провести небольшой эксперимент с ребенком и показать ему наглядно как появляются сосульки. Для этого можно взять любую пластиковую бутылку (лучше всего с удобной ручкой) и шило. Налейте в бутылку воды и выходите с малышом на улицу, в подходящую погоду. Теперь нужно сделать шилом небольшое отверстие в дне бутылки и повесить ее на веточку дерева. Вода будет капать и замерзать. Если на улице очень холодно, можно повесить бутылку вечером, а утром прийти посмотреть какая получилась сосулька. Ваш ребенок будет в восторге.

Следует заметить, что когда ребенок поймет что такое сосулька, тогда и нужно подвести его к разговору о том, что они могут быть опасны для жизни. Особенно, большие, которые свисают с крыш и могут упасть, причинив тем самым, вред здоровью.

В статье рассказывается о том, почему появляются сосульки, как их сделать самому и в чем кроется их опасность в условиях большого города.

Холод

На нашей планете существует множество климатических зон. Есть как жаркие регионы, так и те, где лета никогда не бывает, а жизнь человека практически невозможна. В некоторых местах почти всегда идут дожди, а в других они очень редки, и их жителям сложно представить частые грозы и уж тем более воду в ее нежидком состоянии - снег и град.

Но все холодные районы и места, где в зимние периоды температура опускается ниже нуля, роднит еще одно привычное нам явление. Это сосульки. Так почему появляются сосульки? Для начала нужно разобраться, и лед.

Определение

Согласно общепринятой терминологии, охлаждение - это явление, возникающее вследствие понижения температуры или отвода тепла от объекта тем или иным способом. Для большинства живых форм низкие температуры губительны, как и высокие. И, кстати, абсолютный холод обозначается как -273,15 градуса по Цельсию. В таких условиях не только замерзает вода, но и металлы становятся хрупкими, как стекло, а также практически останавливается движение элементарных частиц в материи.

Лед

При понижении температуры ниже нуля градусов по Цельсию вода превращается в лед. Это твердое состояние вещества, которому обычно свойственно иметь жидкую форму. Но если зимой нет дождей, и вся жидкость замерзает, то почему появляются сосульки на карнизах домов? Все дело в том, что в зимние периоды температура может варьироваться в достаточно широких диапазонах, и выпавшие осадки начнут таять, а потом вновь наступившие морозы это прекратят. Именно потому вода, бывшая снегом, начинает стекать с крыш домов, а по мере понижения температуры она постепенно замерзает, из-за чего капли, скользя по основаниям сосулек, не долетают до земли в полном объеме, оставляя часть жидкости в виде льда.

Но иногда зимой плюсовой температуры нет совсем, а наледь все равно можно наблюдать. Почему появляются сосульки в таком случае?

Тепло

В этом случае в действие вступает отопление домов. По статистике в зимний период большинство домов теряют до 30% тепла именно через крышу, и снег пусть и медленно, но все же тает. Особенно сильно это проявляется в частных домах.

Опасность

Эти ледяные образования представляют довольно большую опасность. Особенно в городах, где много высотных домов. А все потому, что добраться до их карнизов очень проблематично, и сосульки порой вырастают до огромных размеров. В результате при падении могут убить случайного прохожего. Да и, скажем прямо, получить по голове даже небольшим куском льда, упавшим с 15-го этажа, - удовольствие так себе.

Поэтому каждую зиму коммунальные службы тратят много усилий на то, чтобы сбить сосульки.

Как сделать сосульку?

Способов несколько. Первый, самый «естественный». В морозный день нужно запастить терпением и бутылкой воды. Затем найти на улице предмет, с которого жидкость сливалась бы медленно и равномерно, а в идеале — по капле. Процесс этот небыстрый, но с появлением первой наледи дело пойдет веселее.

Вторым способом сделать ее можно в любое время года. Нужно всего лишь подготовить соответствующую форму, залить водой и поместить в морозильник холодильника. Но тут главное помнить - жидкость при замерзании сильно расширяется и может разрушить материал формы, так что стекло для нее не подходит.

Ну и третий — это добыть брусок и вырезать узкий длинный конус в виде сосульки из него. Правда, это не будет сосулька в привычном понимании, так как сухой лед состоит из замороженной углекислоты, которая не тает, а испаряется. Также от него можно получить холодные «ожоги» кожи.

Теперь мы знаем, как появляются сосульки, а также научились их изготавливать.

На фоне потепления зим в последнее десятилетие с оттепелями, чередующимися с похолоданием, бороться с образованием сосулек механическими способами стало чрезвычайно сложно. Казалось, еще вчера все ледяные наросты были убраны, но нет – вот они, появились снова.

Немыслимо представить, что коммунальная служба или владелец будут ежедневно сбивать сосульки с крыши. То есть вероятность несчастных случаев от их падения по-прежнему остается высокой, а покрытие теряет свою надежность. Отсюда вывод – необходима правильно организованная защита кровли от сосулек.

Как появляются сосульки: механизм образования

В основе образования сосулек лежит естественный процесс. Таяние осевшего на крышу снега обычно происходит по двум причинам:

• под действием лучей солнца;
• в результате плохой теплоизоляции кровли.

Первый из процессов интенсивно проходит весной: днем крышу согревает солнце, а ночью успевший подтаять снег вновь замерзает от резкой смены температуры.

Зимой в кровлях, отличающихся низкой теплоизоляцией, или с мансардными этажами образование наледи и сосулек может проходить непрерывно. Из-за повышенной теплоотдачи нижние слои снежного покрова крыши подтаивают и стекает в водосток. Там уж талая вода, будучи лишенной , начинает замерзать и образует по краю кровли сосульки.

Со временем собственная масса сосульки увеличивается, и в какой-то момент в месте начала роста значение предела ее прочности оказывается превышенным, и она обрушивается вниз.

Эффективная защита крови от сосулек

Процесс механической очистки снега и сосулек с крыши довольно трудоемкая задача при этом еще чревата повреждением покрытия. Самый оптимальный вариант борьбы с ее обледенением – кабельная защита.

Главное, это не только действенный способ устранения уже имеющихся ледяных наростов, но и их предупреждение.

Преимущества кабельных систем антиобледенения

Подобная защита кровли и водостока отличается определенными достоинствами.

• При установке вмешательство в конструкцию здания не нужно. Она подходит для любой поверхности и не портит облик дома.
• Можно укладывать на кровле и локально, и вдоль периметра.
• Не требуется демонтаж, поэтому ее считают идеальной в условиях сезонности климата.
• Кабельный обогрев изначально призван препятствовать появлению снежных масс, а не растапливать их. При таком подходе уменьшается расход электроэнергии.
• В зависимости от используемого кабеля для защиты от сосулек, полученная дополнительная экономия получается различной.
• Сводит до минимума стоимость , а он может оказаться весьма дорогостоящим.
• Функции управления, благодаря датчикам температуры, влажности и снега, полностью выполняются автономно без всякого вмешательства человека. В частности,

Система будет работать ровно столько времени, пока сохраняется риск образования сосулек, иначе говоря, пока таяние на кровле не прекратится. Сам же этот процесс отсутствует, если наружная температура ниже в среднем -10°С или отсутствует снег.

Компоненты

Антиобледенительная система состоит из:

Греющий кабель

Его монтируют на участках самых вероятных для появления сосулек, точнее, по краю кровли и в водосточной системе: желобах и водостоках. Более точно место прокладки определяют, исходя из типа кровли, ее теплового режима климатических условий того или иного региона. Если в каком-то случае ограничиваются обогревом водостоков и желобов, то в другом кабель обязательно прокладывают и на других участках. В среднем мощность обогрева составляет порядка 40-50 Кв/м, но для каждого случая ее рассчитывают индивидуально. Укладывая кабель в несколько линий, можно обеспечить необходимую мощность.

Крепежные элементы

Специальный крепеж обеспечивает при монтаже кабеля отсутствие отверстий от сверления на кровле или трубе. Например, в случае мягкой кровли или крепление выполняют на специальной металлической ленте, которая к тому же исключает непосредственный тепловой контакт с поверхностью.

Элементы контроля

К ним причисляют датчики осадков, температуры и талой воды. Как только показания датчиков фиксируют превышение допустимых, система запускается. Снежный слой периодически растапливается и отходит по водостокам.

Распределительная сеть

Через нее к источнику электроэнергии подключают греющий кабель.

Пульт управления

Он нужен для контроля работы.

Виды кабеля

Саморегулирующий – прекрасная возможность экономии электроэнергии, поскольку мощность его может изменяться соответственно температуре окружающей среды, причем на различных участках мощность кабеля могла отличаться. Кабель отличается высокой надежностью. Его изоляция из полимерных материалов даже при нахлесте защищает его от перегрева и замыкания, а также от УФ-излучения и механических повреждений. Саморегулирующий просто монтируется и не теряет свойств при нарезании на участки любой длины.

Резистивный чаще используют на открытых площадках, так как мощность у них постоянная. При монтаже необходимо избегать перехлеста, чтобы не вызвать перегрева. Имеет определенные ограничения по минимальной/максимальной длине.

Тепловые режимы конструкции кровли и расчет мощности

При расчете мощности систем антиобеденения берут за основу следующие тепловые режимы крыш:

«Холодная» – имеет низкий уровень теплопотерь и хорошую теплоизоляцию. Наледи на подобных кровлях образуются обычно с таянием снега на солнце. Наименьшая температура таяния – до -5°С. Систему снеготаяния на них устанавливают исключительно в водостоках.

«Теплая» – имеет плохую теплоизоляцию, снег на ней начинает таять при низких температурах воздуха до -10°С. Антиобледенение на подобных кровлях – комплексно, его монтируют в желобах, водостоках и на кровле. в этом случае имеют повышенную погонную мощность (25– 30 Вт). Мощность на их кромках и в желобах устанавливают выше, чем в случае «холодных», чтобы система сохранила эффективность работы при низких температурах.