Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao, vào mùa đông, chỉ có hồ có thể bị đóng băng trong khi mọi thứ xung quanh nó vẫn không bị ảnh hưởng?

Để hiểu hiện tượng này, bạn cần xem xét một số yếu tố chính: nhiệt độ, tính chất của nước và điều kiện môi trường. Chúng ta hãy chia nhỏ thành các thuật ngữ dễ hiểu.

1. Biến động nhiệt độ

Lý do rõ ràng nhất khiến hồ có thể đóng băng trong khi các khu vực lân cận khác vẫn ấm là nhiệt độ. Nước có nhiệt dung riêng cao, nghĩa là cần rất nhiều năng lượng để thay đổi nhiệt độ của nó. Khi nhiệt độ không khí giảm xuống dưới điểm đóng băng của nước (0°C hoặc 32°F), bề mặt hồ sẽ mất nhiệt nhanh chóng. Nếu nhiệt độ không khí liên tục lạnh, nước bề mặt sẽ bắt đầu đóng băng, tạo thành băng. Sau đó, băng này hoạt động như một lớp cách nhiệt, làm chậm quá trình đóng băng của các lớp nước sâu hơn.

2. Tính chất của nước

Nước là duy nhất vì nó nở ra khi đóng băng, trở nên ít đặc hơn. Đây là lý do tại sao băng nổi trên mặt nước. Khi bề mặt hồ đóng băng, nó sẽ giữ nước ấm bên dưới. Băng ngăn không cho không khí lạnh hơn tiếp cận được với nước sâu hơn, nơi vẫn ở dạng lỏng miễn là lớp băng bề mặt vẫn còn nguyên vẹn. Các hồ, đặc biệt là những hồ nông hoặc ít chuyển động của nước, có nhiều khả năng đóng băng hoàn toàn trong thời tiết lạnh.

3. Điều kiện môi trường

Môi trường xung quanh cũng đóng vai trò quan trọng. Nếu đất xung quanh hồ phủ đầy tuyết hoặc có thảm thực vật khác, nó có thể cách nhiệt mặt đất và ngăn nhiệt thoát vào hồ. Ví dụ, tuyết đóng vai trò như một tấm chăn giữ cho mặt đất và lòng hồ ấm hơn, do đó tập trung hiệu ứng đóng băng vào mặt nước. Ngoài ra, các hồ ở vùng khí hậu lạnh hơn hoặc ở độ cao lớn hơn dễ bị đóng băng hơn vì chúng trải qua thời gian nhiệt độ lạnh kéo dài hơn.

4. Chuyển động của gió và nước

Gió có thể ảnh hưởng đến quá trình đóng băng của hồ. Gió mạnh có thể làm tăng tốc độ mất nhiệt từ bề mặt hồ, khiến băng hình thành nhanh hơn. Ngược lại, nếu có nhiều chuyển động của nước, chẳng hạn như từ dòng chảy hoặc sóng do gió thổi, thì nó có thể phá vỡ quá trình đóng băng và khiến toàn bộ hồ khó đóng băng đồng đều hơn. Các hồ có ít chuyển động của nước và độ sâu nông có nhiều khả năng đóng băng hoàn toàn hơn so với các vùng nước sâu hơn, hỗn loạn hơn.

Tóm lại, hồ đóng băng do sự kết hợp của nhiệt độ không khí lạnh, đặc tính của nước và các yếu tố môi trường. Trong khi bề mặt hồ đóng băng trước, nước sâu hơn vẫn ở dạng lỏng lâu hơn do hiệu ứng cách nhiệt của băng. Vì vậy, lần tới khi bạn nhìn thấy một hồ đóng băng, bạn sẽ biết rằng không chỉ thời tiết lạnh mà còn là sự kết hợp của nhiều yếu tố hấp dẫn khiến nước biến thành băng!