Жидкости, как правило, замерзают снизу вверх, вода же – сверху вниз. Это первое необычное свойство, благодаря которому вода находится на поверхности земли, а лед плавает по воде. Если бы не это свойство, большая часть нашей планеты была закована во льды, и жизнь в ее морях, озерах, прудах и реках была бы невозможна.

Давайте посмотрим, почему так происходит. В мире много мест, где зимой температура опускается ниже 0^оС, а иногда и значительно ниже. Вода в морях, озерах и др. охлаждается, и часть ее замерзает. Если бы лед не обладал способностью плавать, он бы опустился на дно, а более теплые пласты воды поднялись на поверхность. Соприкасаясь с воздухом, температура которого ниже 0^оС, они тоже замерзнут и погрузятся на дно.

Этот процесс будет продолжаться, пока совсем не останется жидкой воды. Однако этого не происходит. Напротив, охлаждаясь, вода становится тяжелее, пока она не достигает 4^оС – в этот момент все изменяется, и она начинает расширяться и становится легче по мере того, как падает температура. В результате вода с температурой 4^оС остается на дне, над ней располагается вода с температурой 3^оС, 2^оС и т.д. И только на поверхности температура воды достигает 0^оС, и там она замерзает. Но замерзает только поверхностный слой воды, подо льдом остальная вода остается в жидком состоянии, что дает возможность жить подводным существам и растениям.

Заметим, что пятое свойство воды – низкая тепловая проводимость льда и снега – составляет важную часть этого процесса. Вследствие низкой теплопроводности слои льда и снега сохраняют тепло воды и не дают ему уйти в атмосферу. В результате даже

при очень низких температурах, до -50^оС, толщина льда в морях никогда не бывает больше одного – двух метров. К тому же в нем очень много трещин, что дает возможность тюленям и пингвинам, живущим в полярных регионах, добираться до воды подо льдом.

Давайте еще раз подумаем о том, что бы случилось, веди себя вода «нормально», т.е. если бы, как у всех других жидкостей, плотность воды увеличивалась при понижении температуры, а лед опускался на дно.

В таком случае процесс замерзания океанов и морей начинался бы со дна и распространялся вверх, потому что не было бы слоя льда, удерживающего тепло. Другими словами, большинство озер, морей и океанов Земли превратились бы в сплошной лед, поверх которого находился бы слой воды глубиной всего лишь в несколько метров. Даже если бы температура воздуха увеличилась, лед на дне никогда не таял бы полностью, и соответственно жизнь там не могла бы существовать. С мертвыми морями жизнь на Земле также была бы невозможна.

Почему же вода ведет себя «ненормально»? Почему она неожиданно начинает расширяться при 4^оС, после того как сжималась, т.е. делала то, что должна была делать? На этот вопрос еще никто не сумел найти ответа.