1樓：宮非
2016-01-24
北京密雲水庫有多深？最高水位152.81m，庫水最深達60 多公尺。
假設我們在50m 處取水，在那個位置要到攝氏幾度才會結冰？湖水結冰原理請參考拙作，跟家裡冰箱結冰原理不同，一般都是從上往下結冰。
為什麼水面結冰都是從邊緣向中間結？
問題出在密雲水庫庫容43.8 億立方公尺，要結冰的條件必須低於冰點，但是如果上層已經有結冰的湖面，便會阻隔熱的傳導，讓整個散失熱量的速率變的極為緩慢，又因密雲水庫水體量本來就比較多，要完全結冰所需要散失的熱量就更大。而地表有其基本溫度，在沒有足夠的時間下，自然無法完全結冰。
若湖泊的水很深，湖水是不會被凍透的，湖泊中生存的動植物就可以在靠近湖底的 4℃ 的水中安然過冬，免遭凍死的厄運。
我們知道，如果物體所受外界壓力不變，大多數物體的體積都隨溫度的公升高而增大，即「熱脹冷縮」。與大多數物質的性質相反，在 0-4℃ 的溫度範圍內，水的體積卻隨溫度的公升高而減小，這就是說，水在 0-4℃ 之間是「冷漲熱縮」。水的這一反常性質，對江河湖泊中的動植物的生命有著重要的影響和意義。
當寒冷的冬天來臨後，隨著氣溫的降低，江河湖泊中的水溫也隨之下降。考慮某一湖泊，設其全部湖水處於某一溫度如 10℃，再設湖面上空氣的溫度為-10℃，於是湖表面的水就會變冷，這部分水因變冷而收縮，其密度比底下較暖的水為大，因而沉入下面密度較小的水中，下面的10℃ 的水上公升。冷水的下沉引起乙個混合過程，此過程一直持續到湖泊中的所有水冷卻到4℃ 為止。
但是表面的水還要被冷空氣繼續冷卻降溫，表面水的溫度進一步降低，又比如降到 3℃，這部分水的體積不但不縮小反而膨脹，即表面水的密度比下面小，因而就浮在水面上不再下沉。此時對流和混合都停止了（當然擴散不會停止），表面下的水基本上靠熱傳導散失內能。水是熱的不良導體，這樣散熱是比較慢的。
表面水的溫度，先於下面的水降至0℃、開始結冰，冰的密度比水小，所以一直浮在水面上而不下沉。冰下面的水，從上到下溫度為0-4℃，從上到下逐漸結冰。由於通過熱傳導而向上散熱，比較慢，並且有地熱由底下向上傳導，因此凍結的速度是緩慢的。
若湖泊的水很深，湖水是不會被凍透的，湖泊中生存的動植物就可以在靠近湖底的4℃ 的水中安然過冬，免遭凍死的厄運。
湖水每年冰封或遇強烈冷空氣影響偶爾出現岸冰或冰封的湖泊，受湖泊所在地理位置、氣候條件、湖盆形態、湖水化學成份、水流狀況等因素影響，湖水的結冰過程、封凍情況、封凍期、結冰厚度等均有很大差異。達里湖是中國北方寒旱區典型的高原內陸湖泊，每年擁有長達4-5 個月的冰封期，冰厚不超過1.21m，我無法計算出密雲水庫水下 50m 的溫度，但我絕對相信那個位置不可能會結冰。
因為我剛看到一篇結冰的實驗，通常，冷卻速度在 0.01-0.03g╱sec，我想要讓43.
8 億立方公尺的水結凍不是個簡單的事吧。分類：
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