Изморозевые цветы на Волге: как и почему они образуются

Сегодня на льду Волги в районе Саратова можно было наблюдать интересное явление — изморозевые цветы. Они появились не случайно, а в результате конкретных физических условий.

Образование этих структур в данном случае связано с наличием трещины во льду у берега. Через неё из относительно тёплой подлёдной воды (~ 0 °C) испаряется влага. При контакте с холодным воздухом (-20 °C) водяной пар мгновенно переходит в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу. Этот процесс называется десублимацией. Кристаллы льда растут на шероховатых краях трещины, формируя сложные структуры, похожие на цветы.

Для их образования необходимы сильный перепад температур между водой и воздухом, постоянный, но не слишком интенсивный поток пара, и отсутствие ветра. Даже слабое движение воздуха может разрушить хрупкие кристаллы. Поэтому явление наблюдается редко и носит локальный характер: у трещин, полыней или на очень тонком льду.

Наблюдение было безопасным, так как трещина с цветами находилась у самого берега, в прибрежной зоне пляжа и в непосредственной близости от крещенской купели, где сейчас дежурит служба спасения. Это позволило зафиксировать редкий случай, когда красивое природное явление оказывается доступным для изучения без риска.

Вместе с проректором по научной работе и цифровому развитию А.А. Короновским и заместителем директора Института физики А.Б. Адиловой посетили Объединённый институт ядерных исследований в Дубне. Нам довелось познакомиться с одним из крупнейших научных центров России и обсудить возможности сотрудничества с директором ОИЯИ Г.В. Трубниковым. Замечу, что в ОИЯИ сегодня работает более 40 выпускников СГУ.

Во время визита университетскую делегацию сопровождали главный учёный секретарь С.Н. Неделько, директор Лаборатории радиационной биологии А.Н. Бугай, помощник главного инженера Е.Д. Углов. Ключевым стало посещение лаборатории физики высоких энергий. Работа учёных сконцентрирована на физике тяжёлых ионов высоких энергий, спиновой физике, а также наиболее актуальных проблемах физики элементарных частиц. Здесь университетская делегация увидела работу синхрофазотрона, комплекса NICA.

Делегация Саратовского университета также познакомилась с Лабораторией ядерных реакций. Здесь проводится синтез и исследование ядерно-физических и химических свойств новых сверхтяжёлых элементов. Сотрудники института рассказали о радиационной биологии и тех радиационных исследованиях, которые проводятся на специальных установках.

Лаборатория теоретической физики имени Н.Н. Боголюбова функционирует как самостоятельный институт. Учёные специализируются на таких областях теоретической физики, как квантовая теория поля, физика элементарных частиц, ядерная физика, теория конденсированных сред, современная математическая физика. Это очень близко тем направлениям, которыми занимаются учёные нашего университета.

Надеюсь, что наше общение с руководством Объединённого института ядерных исследований послужит основой для будущего сотрудничества.