Самая низкая температура воды зимой. Зимовка кои подо льдом

Глубокая осень. Дни становятся всё короче и короче. Солнце выглянет на минуту из-за тяжёлых туч, скользнёт по земле своим косым лучом и снова скроется. Холодный ветер свободно гуляет по опустевшим полям и обнажённому лесу, выискивая где-нибудь ещё уцелевший цветок или прижавшийся к ветке лист, чтобы сорвать его, высоко поднять и потом бросить в ров, канаву или борозду. По утрам лужи уже покрываются хрустящими льдинками. Только глубокий пруд все ещё не хочет замёрзнуть, и ветер по-прежнему рябит его серую гладь. Но вот уже замелькали пушистые снежинки. Они подолгу крутятся в воздухе, как бы не решаясь упасть на холодную неприветливую землю. Идёт зима.

Тонкая корка льда, образовавшегося сначала у берегов пруда, ползёт на середину к более глубоким местам, и вскоре вся поверхность покрывается чистым прозрачным стеклом льда. Ударили морозы, и лёд стал толстым, чуть не в метр. Однако до дна ещё далеко. Подо льдом даже в сильные морозы сохраняется вода. Почему же глубокий пруд не промерзает до дна? Обитатели водоёмов должны быть благодарны за это одной из особенностей воды. В чём же заключается эта особенность?

Известно, что кузнец сначала нагревает железную шину, а затем надевает её на деревянный обод колеса. Охладившись, шина сделается короче и плотно обожмёт обод. Рельсы никогда не укладываются плотно друг к другу, иначе, нагревшись на солнце, они обязательно изогнутся. Если налить полную бутылку масла и поставить её в тёплую воду, то масло станет переливаться через край.

Из этих примеров ясно, что при нагревании тела расширяются; при охлаждении они сжимаются. Это справедливо почти для всех тел, но для воды этого нельзя утверждать безоговорочно. В отличие от других тел вода при нагревании ведёт себя по-особому. Если при нагревании тело расширяется, значит, оно становится менее плотным, - ведь вещества в этом теле остаётся столько же, а объём его увеличивается. При нагревании жидкостей в прозрачных сосудах можно наблюдать, как более тёплые и потому менее плотные слои поднимаются со дна вверх, а холодные опускаются вниз. На этом основано, между прочим, устройство водяного отопления с естественной циркуляцией воды. Остывая в радиаторах, вода становится плотнее, опускается вниз и поступает в котёл, вытесняя вверх уже нагретую там и потому менее плотную воду.

Подобное движение происходит и в пруду. Отдавая своё тепло холодному воздуху, вода охлаждается с поверхности пруда и, как более плотная, стремится опуститься на дно, вытесняя собой нижние тёплые, менее плотные слои. Однако такое движение будет совершаться только до тех пор, пока вся вода не остынет до плюс 4 градусов. Собравшаяся на дне при температуре 4 градуса вода уже не будет подниматься вверх, хотя бы поверхностные её слои и имели температуру более низкую. Почему?

Вода при 4 градусах имеет самую большую плотность. При всех других температурах - выше или ниже 4 градусов - вода оказывается менее плотной, чем при этой температуре.

В этом и заключается одно из отступлений воды от закономерностей, общих для других жидкостей, одна из её аномалий (аномалия - это отклонение от нормы). Плотность всех других жидкостей, как правило, начиная от температуры плавления, при нагревании уменьшается.

Что же произойдёт дальше при остывании пруда? Верхние слои воды становятся всё менее и менее плотными. Поэтому они остаются на поверхности и при нуле градусов превращаются в лёд. По мере дальнейшего остывания корка льда растёт, а под ним по-прежнему находится жидкая вода с температурой, лежащей между нулём и 4 градусами.

Здесь, вероятно, у многих возникает вопрос: почему же нижняя кромка льда не тает, если она находится в соприкосновении с водой? Потому, что тот слой воды, который непосредственно соприкасается с нижней кромкой льда, имеет температуру нуль градусов. При этой температуре одновременно существуют и лёд и вода. Для того чтобы лёд превратился в воду, необходимо, как увидим дальше, значительное количество тепла. А этого тепла нет. Лёгкий слой воды с температурой в нуль градусов отделяет ото льда более глубокие слои тёплой воды.

Но представьте теперь себе, что вода ведёт себя так, как большинство других жидкостей. Достаточно было бы незначительного мороза, как все реки, озёра, а может быть и северные моря, в течение зимы промёрзли бы до дна. Многие из живых существ подводного царства были бы обречены на гибель.

Правда, если зима очень продолжительна и сурова, то многие не слишком глубокие водоёмы могут промёрзнуть до дна. Но в наших широтах это наблюдается крайне редко. Промерзанию воды до дна препятствует и сам лёд: он плохо проводит тепло и защищает собой нижние слои воды от охлаждения.

Русская народная традиция - купаться в проруби в Крещенье, 19 января, привлекает все больше и больше людей. В этом году в Петербурге были организованы 19 прорубей, называемых «купель» или «иордань». Проруби были хорошо оснащены деревянными мостками, везде дежурили спасатели. И интересно, что, как правило, купающиеся люди говорили журналистам, что они очень довольны, вода теплая. Я сама не купалась зимой, но знаю, что вода в Неве действительно, по данным измерений была + 4 + 5 °С, что значительно теплее температуры воздуха - 8 °С.

Тот факт, что температура воды подо льдом на глубине в озерах и реках выше нуля на 4 градуса известен многим, но, как показывают обсуждения на некоторых форумах, не все понимают причину этого явления. Иногда повышение температуры связывают с давлением толстого слоя льда над водой и изменением в связи с этим температуры замерзания воды. Но большинство людей, успешно изучавших физику в школе, уверенно скажут, что температура воды на глубине связана с известным физическим явлением - изменением плотности воды с температурой. При температуре +4°С пресная вода приобретает свою наибольшую плотность .

При температурах вблизи 0 °С вода становится менее плотной и более легкой. Поэтому при охлаждении воды в водоёме до +4 °С прекращается конвекционное перемешивание воды, дальнейшее её охлаждение происходит только за счет теплопроводности (а она у воды не очень высокая) и процессы охлаждения воды резко замедляются. Даже в лютые морозы, в глубокой реке под толстым слоем льда и слоем холодной воды всегда будет вода с температурой +4 °С. До дна промерзают лишь мелкие пруды и озера.

Мы решили разобраться, почему при охлаждении вода ведет себя так странно. Оказалось, что исчерпывающее объяснение этому явлению еще не найдено. Существующие гипотезы не нашли пока экспериментального подтверждения. Надо сказать, что вода — не единственное вещество, имеющее свойство расширяться при охлаждении. Подобное поведение характерно также для висмута, галлия, кремния и сурьмы. Однако именно вода вызывает наибольший интерес, поскольку является веществом, очень важным для жизнедеятельности человека и всего растительного и животного мира.

Одна из теорий - существование в воде двух типов наноструктур высокой и низкой плотности, которые изменяются с температурой и порождают аномальное изменение плотности. Ученые, изучающие процессы переохлаждения расплавов, выдвигают следующее объяснение. При охлаждении жидкости ниже температуры плавления внутренняя энергия системы уменьшается, подвижность молекул снижается. В то же самое время усиливается роль межмолекулярных связей, за счет которых могут формироваться разнообразные надмолекулярные частицы. Опыты ученых с переохлажденным жидким о_терфенилом позволили предположить, что в переохлажденной жидкости со временем может образовываться динамическая «сетка» из более плотно упакованных молекул. Эта сетка разделяется на ячейки (области). Молекулярные переупаковки внутри ячейки задают скорость вращения молекул в ней, а более медленная перестройка самой сетки приводит к изменению этой скорости во времени. Что-то подобное может происходить и в воде.

В 2009 г. японский физик Масакадзу Мацумото, используя компьютерное моделирование, выдвинул свою теорию изменения плотности воды и опубликовал ее в журнале Physical Review Letters (Why Does Water Expand When It Cools?) («Почему вода при охлаждении расширяется?»). Как известно, в жидкой форме молекулы воды посредством водородной связи объединяются в группы (H 2 O) x , где x — количество молекул. Наиболее энергетически выгодно объединение из пяти молекул воды (x = 5) с четырьмя водородными связями, в котором связи образуют тетраэдральный угол, равный 109,47 градуса.

Однако тепловые колебания молекул воды и взаимодействия с другими молекулами, не входящими в кластер, препятствуют такому объединению, отклоняя величину угла водородной связи от равновесного значения 109,47 градуса. Чтобы как-то количественно охарактеризовать этот процесс угловой деформации, Мацумото с коллегами, выдвинули гипотезу о существовании в воде трехмерных микроструктур, напоминающих выпуклые полые многогранники. Позднее, в следующих публикациях, такие микроструктуры они назвали витритами. В них вершинами являются молекулы воды, роль ребер играют водородные связи, а угол между водородными связями — это угол между ребрами в витрите.

Согласно теории Мацумото, существует огромное разнообразие форм витритов, которые, как мозаичные элементы, составляют большую часть структуры воды и которые при этом равномерно заполняют весь ее объем.

На рисунке шесть типичных витритов, образующих внутреннюю структуру воды. Шарики соответствуют молекулам воды, отрезки между шариками обозначают водородные связи. Рис. из статьи Masakazu Matsumoto, Akinori Baba, and Iwao Ohminea.

Молекулы воды стремятся создать в витритах тетраэдральные углы, поскольку витриты должны обладать минимально возможной энергией. Однако из-за тепловых движений и локальных взаимодействий с другими витритами, некоторые витриты принимают структурно неравновесные конфигурации, которые позволяют всей системе в целом получить наименьшее значение энергии среди возможных. Такие назвали фрустрированными. Если у нефрустрированных витритов объем полости максимален при данной температуре, то фрустрированные витриты, напротив, обладают минимально возможным объемом. Компьютерное моделирование, проведенное Мацумото, показало, что средний объем полостей витритов с ростом температуры линейным образом уменьшается. При этом фрустрированные витриты значительно уменьшают свой объем, тогда как объем полости нефрустрированных витритов почти не меняется.

Итак, сжатие воды при увеличении температуры, по мнению ученых, вызвано двумя конкурирующими эффектами — удлинением водородных связей, которое приводит к увеличению объема воды, и уменьшением объема полостей фрустрированных витритов. На температурном отрезке от от 0 до 4°C последнее явление, как показали расчеты,преобладает, что в итоге и приводит к наблюдаемому сжатию воды при повышении температуры.

Это объяснение основано пока только на компьютерном моделировании. Экспериментально его очень трудно подтвердить. Исследование интересных и необычных свойств воды продолжается.

Источники

О.В. Александрова, М.В. Марченкова, Е.А. Покинтелица «Анализ термических эффектов, характеризующих кристаллизацию переохлажденных расплавов» (Донбасская национальная академия строительства и архитектуры)

Ю. Ерин. Предложена новая теория, объясняющая, почему вода при нагревании от 0 до 4°C сжимается (

Природа удивляет нас необъяснимыми явлениями. Одно из них - кристаллизация воды. Многие интересует такой необычный вопрос, как почему при минусовых температурах на поверхности водоема образуется лед, а вот под льдом вода сохраняет жидкую форму. Как это объяснить?

Почему вода под толстым льдом не замерзает: ответы

При каком температурном режиме она начинает затвердевать? Этот процесс начинается уже при понижении температуры до 0 градусов по Цельсию, при условии, что сохраняется нормальный уровень атмосферного давления.

Слой льда в данном случае выполняет термоизоляционную функцию. Он защищает воду, которая находится под ним, от воздействия низких температур. Тот слой жидкости, который расположен прямо под ледяной коркой, имеет температуру всего 0 градусов. А вот более нижний слой отличается повышенной температурой, которая колеблется в пределах +4 градусов.

Ознакомьтесь с нашей публикацией Где находятся черные леса?

Если температура воздуха продолжает снижаться, лед становится толще. При этом охлаждается тот слой, который расположен непосредственно подо льдом. При этом вся вода не промерзает, так как она отличается повышенной температурой.

Кроме этого, важным условием образования ледяной корки является то, что низкая температура должна удерживаться на протяжении длительного времени, иначе лед не успеет образоваться.

Как образуется лед?

При снижении температуры плотность жидкости снижается. Именно этим и объясняется то, что более теплая вода находится снизу, а холодная - сверху. Воздействие холода провоцирует расширение и уменьшение плотности, в результате на поверхности образуется ледяная корка.

Благодаря таким свойствам воды, в нижних слоях удерживается температура +4 градуса. Этот температурный режим идеально подходит для жителей глубин водоемов (как рыб, так и моллюсков, растений). Если температура снизится, они погибнут.

Интересно то, что в теплое время года все наоборот - температура водоема на поверхности гораздо выше, чем на глубине. То, насколько быстро будет замерзать вода, зависит от того, сколько в ее составе присутствует солей. Чем выше концентрация соли, тем хуже она замерзает.

Ледяная корка способствует удерживанию тепла, поэтому вода под ней немного теплее. Лед препятствует пропусканию воздуха в нижний слой, что способствует сохранению определенного температурного режима.

Если ледяная корка толстая и водоем имеет достаточную глубину, вода в нем не будет промерзать полностью. Если же ее немного, есть вероятность того, что при воздействии низких температур промерзнет весь водоем.

Есть три основных способа зимовки карпов: в отапливаемом помещении, сооружение отапливаемой крытой конструкции и в открытом водоёме, часто подо льдом. Последний способ может показаться наиболее простым и не требующим подготовки, но понимание происходящих подо льдом процессов поможет верно провести зимовку.

Грамотное проведение зимовки поможет рыбам быстро восстановиться ранней весной, после самого опасного сезона года.

Одна из немногих вещей, которую мы не можем контролировать в открытом водоёме, — температуру воды. Разумеется, если нет дорогостоящей системы обогрева. Однако природа позаботилась об этом и подготовила механизмы, приспосабливающие карпов к холодной среде. Работа человека заключается в том, чтобы создать для рыбы максимально подходящие условия. Главным образом они сводятся к тому, чтобы повторить естественные процессы в природных водоёмах. Важный фактор холодной зимовки — замерзание водоёма.

Зимой лёд служит барьером между водой и окружающей средой: резкими колебаниями температур, переохлаждением воды, холодным ветром и кислотностью снега. Бороться со льдом во время зимы — ошибка, доставляющая беспокойство рыбам. Лёд можно удалять весной во время оттепели, чтобы вода прогревалась быстрее. Снег на люду также полезен. Просто забудьте о водорослях или растениях, которые перестанут получать солнечный свет и производить кислород — за насыщение декоративного водоёма должен отвечать аэратор. Важно только чтобы растения сами не оказались во льду. Действительно, не видеть любимую рыбу несколько недель или даже два-три месяца в году может быть нелегко. Но для кои это естественный и безопасный способ зимовки. Рассмотрим происходящие в водоёме процессы после охлаждения воды.

Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H2O). Между молекулами воды есть связи, за счёт которых она растекается по поверхности, а не рассыпается как ртуть. Во время испарения водородные связи между молекулами рвутся и образует пар. При переходе воды в твёрдое состояние молекулы упорядочиваются, образуя кристаллическую решётку.

При снижении температуры воды до слабо отрицательного значения −0,15°C вода меняет агрегатное состояние из жидкостного на кристаллическое. Любая вода не замерзает одинаково — на процесс влияют такие факторы, как химический состав и давление. Дистиллированная вода не замерзает при слабо отрицательной температуре потому, что в ней нет центров кристаллизации — микроскопических взвешенных частиц, вокруг которых формируются кристаллы. При 0 °C и отсутствии дополнительной тепловой энергии (например тёплый воздух) вода сохраняет агрегатное состояние. В таком случае одинаковый объём льда будет плавать в жидкости, а система сохранит равновесие. Значение 0 в шкале Цельсия принято как температура фазы перехода воды из одного состояния в другое. В открытом водоёме постоянно происходят изменения, поскольку идеальных температурных условий 0 °C здесь не бывает.

Что влияет на физические процессы в водоёме при отрицательной температуре воздуха?

Для появления льда достаточно, чтобы поверхностная плёнка охладилась на десятые доли градуса. Обязательная механическая взвесь в любом водоёме с рыбой становится одной из точек замерзания, вокруг которой формируется лёд.

Мелкие водоёмы на поверхности земли промерзают с двух сторон: сверху, из-за холодного воздуха и снизу, когда промёрзнет грунт. Глубокие стоячие заполненные водоёмы, дно которых ниже глубины промерзания, могут промёрзнуть сверху до глубины промерзания грунта. Быстрые реки Восточной Сибири промерзают от основания — из-за постоянного перемешивания воды лёд не успевает образовываться на поверхности и закрепляется на дне. Поверх гальки и валунов формируются быстро растущие кристаллы, иногда до 1 м высотой за сутки.

После образования поверхностной плёнки от краёв водоёма к центру лёд растет вниз, за счет более интенсивного роста некоторых кристаллов. Лёд имеет меньшую плотность и теплопроводность, чем жидкость. Это полезное для рыб свойство.

Термоклин — это слой воды, температура которого резко отличается от температуры других слоёв. Например, когда летом нагревается поверхностный слой, а на дне вода остаётся холодной. Зимой также есть термоклин.

При охлаждении воды увеличивается её плотность. При температуре воды 4 °C у неё максимальная плотность и она опускается ниже более холодной воды. В озёрах и глубоких прудах тёплая вода на дне создаёт зону, которая позволяет пережить рыбам самые суровые зимы. Для формирования такой области необходима такая глубина и объём воды, который не позволяет ей перемешиваться охлаждаясь. Говоря о зимовке, слои воды обычно вспоминают в связи с работой насосов, ведь они могут их перемешивать и охлаждать водоём.

В обычном декоративном водоёме глубиной 1-1,5 метра зимнего температурного расслаивания воды может не происходить: для её перемешивания сверху вниз достаточно ветра. Мелкий замкнутый водоём, например без притока тёплой грунтовой воды, продолжает охлаждается со стороны льда и грунта. Это похоже на то, как замерзает в морозильнике кубик воды, — со всех сторон сразу. Если глубина водоёма равна глубине промерзания, весь его объём превратится в лёд.

Кои зимой находятся на дне, прежде всего следуя природным инстинктам, а не опускаясь к тёплой воде. В водоёме глубиной 50 см они всё равно будут опускаться на дно. Также они становятся менее подвижными и экономят силы.

Естественное утепление водоёма

Форма водоёма и несложные конструкции естественным образом защищают водоём от переохлаждения.

Перед строительством пруда нужно узнать глубину промерзания почвы в вашей климатической зоне — от этого зависит минимальная безопасная для рыб глубина водоёма. Глубину промерзания почвы в вашем поясе должны знать питомники садовых растений и строители, специализирующиеся на фундаментах. Знать глубину промерзания нужно потому, что на этой линии грунта температура земли может быть около 0 °C. Под ней земля остаётся температурой около 1,5 °C, зачастую выше. Если вы сами измеряете температуру промерзания почвы, найдите отметку, где она не опускается ниже 4-4,5 °C. Эта глубина дополнительно утеплит водоём.

Глубина водоёма должна быть минимум на 1 м больше глубины промерзания. В особенно холодных зонах можно утеплить грунт на 1,5-2 м вокруг водоёма. Реальная глубина промерзания часто отличается от номинального значения. Если конструкция расположена рядом с отапливаемым зданием, его фундамент будет подогревать верхнюю часть грунта. Лёд и снег — естественные теплоизоляторы, которые препятствуют промерзанию грунта вглубь. Реальная глубина промерзания грунта может быть меньше номинальной на 20-40%. Учитывайте, что стенки водоёма — дополнительный утеплитель, который поддерживает температуру поверхности дна водоёма выше 1,5 °C. Также защищает водоём укрытый снегом кустарник вокруг него.

Для зимовки рыб в надземном водоёме учитывайте, что отсутствие естественных утеплителей приводит к большему охлаждению. Надземные бассейны в холодных регионах лучше использовать в тёплое время года или в качестве ёмкостей в закрытых помещениях.

Для защиты гидроизоляционной плёнки от повреждения льдом на поверхности можно оставлять наполовину заполненные водой пластиковые бутылки. На 1 кв. м. нужна приблизительно одна бутылка, которая уменьшает нагрузку на края. (?)

Также чем выше солёность, тем ниже температура замерзания. Оставляя на зиму водоём с солоноватой воды вы рискуете сделать её слишком холодной для карпов.

Биологическая фильтрация

Универсального совета, отключать биофильтр зимой или нет, дать нельзя, поскольку зима — слишком общее в данном случае понятие. Нитрификацию в водоёмах осуществляют одновременно десятки видов бактерий, главным образом Nitrosomonas и Nitrobacter, оптимальная температура для развития которых 15-35 °C. Скорость нитрификации растёт с повышением температуры и снижается в воде теплее +35 °C в связи с уменьшением растворённого в воде кислорода. Хотя некоторые штаммы Nitrosomonaseuropea могут развиваться при +4 °C, в целом нитрификация замедляется при +9 °C и обычно прекращается при +6 °C.

Кроме температуры, на интенсивность нитрификации влияет pH, кислотность, концентрация аммиака, количество бактерий, скорость течения воды, концентрация кислорода и углекислого газа и многое другое. Используя эти факторы, специально созданные для холодного климата промышленные системы продолжают устранять аммиак при +0,2-0,5 °C. При +5 °C может продолжаться денитрификация. Аммиак рыбы выделяют постоянно, вне зависимости от того питается рыба или нет. Но при отсутствии кормления в очищенном от органических остатков водоёме, в котором нет перенаселения уровень аммиака не должен перейти критическую отметку.

О кормлении карпов кои зимой читайте .

Инфекции в холодной воде: риск сохраняется

Карп — теплолюбивая рыба. С понижением температуры уменьшается интенсивность обмена веществ и активность иммунной системы. Некоторые микроорганизмы активны в холодной воде и представляют опасность для рыб.

Весенняя виремия карпа — вирусное заболевание карповых, в наиболее острой форме протекающее при температуре 11-17 °C. При 5-10 °C от инфекции может погибнуть 100% больных рыб. Продолжительная зимовка при низкой температуре снижает устойчивость рыб к заболеванию. Возбудитель заболевания проникает в поверхностные слои кровеносных сосудов и вызывает отток элементов крови в окружающие ткани и полости. Опасность весенней веремии заключается также в том, что она может становиться основой для других распространённых бактериальных заболеваний — аэромоноза и псевдомоноза.

Аэромоноз и псевдомоноз. Заболевания со схожими признаками вызывают бактерии двух родов. Просторечное название «краснуха» появилась в силу характерных признаков — приподнятой чешуи и точечных кровоподтёков на теле и глазных яблоках. Неполноценное или недостаточное кормление рыб осенью, слабая упитанность, травмы, — и рыбе становится труднее сопротивляться патогенным бактериям. Перенаселение и плохая очистка водоёма осенью также способствуют их развитию. Бактерии рода Aeromonas всё ещё активны при 5 °C, и могут проникать в организм через ослабленный зимним голоданием кишечник. Вспышки вызванных бактериями Pseudomonas заболеваний приходятся обычно на вторую половину зимовки — с января по март. Бактерии Pseudomonas могут развиваться при низких температурах, до 2 °C.

Аммиак и нитриты

Даже если оставить биофильтр включённым зимой, в холодной воде он становится неэффективным. Но рыба выделяет аммиак круглый год, и хотя весной его уровень проверять принято, ведь биофильтр ещё не запущен, зимой аммиак проверяют редко. Но почему, ведь зимой биофильтр не работает вообще?

Под общим названием «аммиак» понимают два вещества — ионизированную форму аммоний (NH4) и свободный аммиак (NH3). Большинство тестов показывают общее содержание аммиака и не разделяют их на формы. Наиболее опасен свободный аммиак — именно его имеют в виду говоря об аммиачных отравлениях. Эти вещества переходят одно в другое — присоединяя ион водорода аммиак превращается аммоний, а отдавая его возвращается в первоначальную форму. Преобладание в воде той или другой формы определяет одновременно pH и температура воды. Опасность свободного аммиака возникает при концентрации 0,05 мг/л, поэтому определить его концентрацию исходя из обычного теста совсем нелегко.

При снижении температуры воды концентрация NH3 уменьшается — см. табл. Зная pH воды и глядя на таблицу, вы можете увидеть, при какой температуре можно начинать проверять аммиак.

Таблица: Мольная доля азота аммиака в общем содержании аммонийного азота в воде в зависимости от pH и температуры при минерализации 0,5 г/дм³

Нитриты менее опасны, чем аммиак. Также, при слабой активности нитрифицирующих бактерий и замедленном метаболизме рыб, шансы отравления нитритами небольшие. Зимой можно подменивать воду, особенно если вас беспокоит уровень нитритов.

Гипотермия

Как и другие животные, карпы страдают от гипотермии. Гипотермия, или переохлаждение — это снижение температуры организма до критической отметки, ниже чем нужно для его нормального функционирования. На опасность гипотермии одновременно влияет температура охлаждения, его скорость и продолжительность. Устойчивость рыбы к переохлаждению зависит от её состояния — возраста, наличия жировых отложений. Предельно низкая температура, при которой возможно восстановление функций организма называется «биологическим нулём». Это ещё обратимый процесс.

Низкие температуры приводят к замедлению дыхания, частоты сердечных сокращений, падению интенсивности обмена веществ, кровяного давления. Затем угнетается работа нервной системы — наступает холодовый наркоз. В крови уменьшается содержание сахара. Особенно чувствительна к падению сахара нервная система, в которой отсутствуют запасы гликогена, и со временем в нервных клетках возникают необратимые изменения.

При длительной гипотермии начинается аутолиз (саморастворение клеток), приводящий к смерти сначала отдельных клеток и затем всего организма. Главной причиной смерти рыб при переохлаждении считается тканевая гипоксия (кислородное голодание) и необратимые изменения в нервной системе.

В рыбоводческих хозяйствах адаптированные к холодному климату карпы нормально зимуют при температуре до 0,5 °C. Для неприспособленных к суровому климату декоративных кои, часто выращиваемых в закрытых бассейнах, такая температура может стать смертельной.

Спячка или оцепенение

Оптимальная температура для карпа 15-30 °C. Это сильная рыба, которая приспособилась к холодной зимовке, хотя она ей и не нужна. В холодной воде карпы находятся у дна и мало двигаются. Это естественный защитный механизм, который помогает им сохранять энергию для долгой зимовки. С понижением температуры воды замедляется обмен веществ и, как следствие, — потребность в питании. Поскольку в сезон роста карп постоянно передвигается именно в поисках пищи, всю зиму он может оставаться почти на одном месте. Снижение интенсивности обмена веществ и другие адаптации для зимовки происходят не за один день — именно поэтому так важны в водоёме постепенные изменения параметров воды. Рыба может выдерживать значительные изменения окружающей среды, если достаточно времени приспособиться.

Когда вода охлаждается до 7 °C, кои становятся значительно менее активными. С дальнейшим снижением температуры они впадают в оцепенение, или торпор. Оцепенение, в отличие от настоящей зимней спячки, продолжается от нескольких до десятков часов. При этом рыба воспринимает внешние раздражители и может на них реагировать. Поскольку нервная деятельность в оцепенении не прекращается, рыба может быть и физически активной, например, медленно перемещаясь вдоль дна. С повышением температуры воды рыба может продолжить питаться, хоть и не так активно, как летом.

Поскольку обмен веществ в таком состоянии замедляется, важно не допускать стрессовых ситуаций, которые в нормальном состоянии рыба преодолевает с помощью гормонов. Адреналин позволяет рыбе мгновенно уйти с одного места, прочь от опасности. В холодной воде реакции рыбы заторможены и стресс становится особенно опасным. Вылов и транспортировку рыбы зимой, осмотр нужно проводить особенно аккуратно.

Ладога испытывает воздействие трех воздушных масс. Морской воздух, приносимый циклонами с Атлантики, вызывает зимой оттепели и обильные снегопады, а летом сопровождается пасмурной и ветреной погодой. В период, когда над озером господствуют континентальные воздушные массы, поступающие с юга и востока, на побережье Ладоги стоят сухие и жаркие дни летом и морозные – зимой. Установившуюся погоду могут резко изменить вторжения с севера холодного арктического воздуха, с которым всегда связаны неожиданные похолодания и сильные ветры.

Заметное влияние на климат побережья оказывает само озеро. С апреля по июль вблизи него прохладнее, чем в прилегающих районах, а с августа по март, напротив, становится теплее – сказывается отепляющее действие Ладоги.

Средняя годовая температура воздуха на островах Ладоги около +3.5 градуса, а на побережье она изменяется от +2.6 до +3.8 градуса. Хотя протяженность озера в масштабах всей климатической зоны сравнительно небольшая, все же заметно некоторое потепление к югу и похолодание к востоку. Самое теплое место на Ладоге – южное побережье. Правда, разница в средних месячных температурах воздуха "холодного" и "теплого" берегов составляет всего лишь несколько десятых градуса. Летом на юге Ладоги воздух может нагреться до +32°. Самые сильные морозы, доходящие до -54°, отмечаются на восточном побережье. Средняя продолжительность теплого периода на Ладоге колеблется от 103 до 180 дней, причем он длиннее всего на островах.

Весна наступает в апреле. В это время на озере еще довольно холодно. Средняя температура воздуха на островах и над озером немногим выше 0, а на побережье от +1.5 до +2.5 градуса. В мае и даже в июне на смену теплым дням могут неожиданно прийти заморозки. С прекращением заморозков и установлением теплой погоды с температурой более +10 градусов начинается лето.

В июне средняя месячная температура воздуха на островах уже +12/+13, а на побережье – около +14°. Днем воздух может нагреться до 20 и более градусов в тени. Самый теплый месяц на Ладоге – июль, средняя температура которого +16/+17°.

В августе уже начинается понижение температуры, хотя в отдельные годы он может быть самым теплым месяцем. Обычно средняя температура августа +15/+16 градусов. Таким образом, период с конца июня до середины августа – наиболее теплый здесь. В конце сентября – начале октября на побережье начинаются первые заморозки.

При вторжениях теплых воздушных масс с юга в первой половине осени нередко бывают возвраты теплой погоды – "бабье лето". Тогда даже на 2-3 недели могут установиться ясные и теплые дни.

В начале ноября отрицательные температуры становятся довольно устойчивыми. И все же первая половина зимы мягкая. Нередко в декабре бывают оттепели, сопровождающиеся снегопадом с дождем. В январе и феврале оттепели реже. Это самые холодные месяцы – их средняя температура -8/-10, а в отдельные дни морозы могут достигать 40-50 градусов.

Пожалуй, ни один показатель климата не испытывает в такой мере влияния озера, как относительная влажность. Насыщенность воздуха водяными парами над озером и побережьем в среднем за год составляет 80-84 процента. Наиболее равномерно распределение влажности в зимний период. Весной и летом относительная влажность на побережье может падать до 60 процентов, тогда как над озером, особенно в его южной части и на островах, она не опускается ниже 79 процентов. В июле и августе здесь нередко стоят туманы, довольно плотные, так что на расстоянии 10 метров ничего не видно.

Несмотря на сравнительно слабое развитие облачности над Ладогой, дождливые дни здесь бывают довольно часто – до 200 в году, при этом выпадает около 600 миллиметров осадков.

Большая часть осадков – до 380 миллиметров – выпадает в теплое время года. Особенно обильны они в июле и августе, но носят характер коротких ливней, сменяющихся устойчивой ясной погодой. Весна – наиболее сухой сезон на Ладоге.

Распределение жидких осадков по озеру имеет свои особенности. Меньше всего их выпадает в центральной части – 325 миллиметров. На побережьях осадков больше: на северном и западном – 375, а на южном и юго-восточном – до 400 миллиметров.

Первый снег по берегам Ладоги выпадает в конце октября. В конце ноября – начале декабря снеговой покров становится более устойчивым. Он постепенно нарастает в течение всей зимы, достигая максимальной толщины в марте – до 40-50 сантиметров.

Большую часть года над Ладогой преобладают ветры южных направлений, особенно часто дует юго-западный ветер, или, как его называли в старину, "шелонник", по названию реки Шелони, впадающей в озеро Ильмень и имеющей сходное направление. Это название ветра было перенесено на Ладогу новгородскими судоводителями и сохранялось в виде надписей на компасах до конца прошлого столетия.

Летом наряду с южными ветрами довольно часты вторжения северных и северо-восточных ветров – "полуночника" и "меженника". Средняя скорость преобладающих ветров 6-9 м/сек в секунду над озером и 4-8 м/сек над побережьем. Шхерный район Ладоги, защищенный холмистым рельефом, отличается самыми слабыми ветрами. Средняя годовая скорость их едва превышает 3 метра. Южное побережье занимает промежуточное положение.

Однако в отдельные дни ветры могут достигать большой силы – более 15 м/сек. Они бывают 60 дней в году над озером и менее 30 дней – над побережьем. Самый "тихий" участок побережья находится в районе Приозерска. Только 2-3 дня в году здесь отмечается ветер со скоростью более 15 метров в секунду. Положительное влияние здесь оказывают залесенные сельги, ограждающие сравнительно большую территорию от мощных северных потоков воздуха.

Ветры, дующие со скоростью 10-15 метров в секунду, вызывают сильное волнение на Ладоге. Высота волн может достигать в это время 3-4 метров. Однако такие ветры обычно непродолжительны – они наблюдаются в течение 2-3 и гораздо реже – 6-7 дней подряд. Ветры, дующие со скоростью 20-24 метра в секунду, прекращаются через 5-6 часов, а еще большей силы – через 1 час. Известны случаи, когда в районе острова Валаам ветер достигал 28 и даже 34 метров в секунду.

В теплое время года из-за неодинакового прогревания воды и суши над Ладогой возникают местные ветры – бризы. Днем они дуют с озера на берег – озерный бриз, а ночью, наоборот, с берега в озеро – береговой бриз.

Характерной особенностью ладожских ветров является их неустойчивость в течение суток. И действительно, ветер резко может переменить свое направление за каких-нибудь 20-40 минут. Такая перемена нередко предвещает шторм. Было замечено, что если над озером после западных и северо-западных ветров наступает короткое затишье, а затем ветер начинает путь с севера и северо-востока все сильнее и сильнее, то штормовая погода может разыграться в течение 1-2 часов. "Эол на озере прекапризный", – говорили в старину про Ладогу.

Ладожское озеро без преувеличения можно назвать кладовой энергии солнца. Тепловой поток, падающий на его поверхность в течение года, измеряется астрономической цифрой – 14х1015 килокалорий. Этого тепла хватило бы, чтобы нагреть всю массу ладожской воды на 15 градусов. Но в действительности она нагревается всего лишь до 8 градусов. Почему так происходит° Дело в том, что поверхность озера является природным зеркалом, отражающим солнечные лучи. Летом озеро отражает 9-10 процентов лучей, зимой скованная льдом Ладога отдает в атмосферу уже половину приходящего тепла.

Другая причина потерь кроется в физических свойствах самой воды – в ее слабой теплопроводности. Вода просто не в состоянии вместить в себя полностью тепло, которое дает ей солнце.

Из-за малой теплопроводности 65 процентов поступившего в озеро тепла задерживается в верхнем метровом слое воды, а на 100-метровую глубину проникает всего лишь 1.5 процента солнечной энергии.

Обладай вода большей теплопроводностью, проникновение тепла на глубину происходило бы значительно быстрее, и потери его сократились бы. Правда, медленно нагреваясь, озеро так же медленно остывает. Оно удерживает тепло значительно дольше по сравнению с воздухом, оказывая тем самым отепляющее влияние на прибрежные районы.

Большое количество тепловой энергии затрачивается на испарение. За год из Ладоги испаряется слой воды толщиной в 300 миллиметров, что составляет объем, равный 5.5 кубического километра. Его хватило бы, чтобы заполнить такое озеро, как Ильмень.

Солнечная энергия, проникающая в толщу воды, приводит в движение водные массы озера. Даже в короткие периоды штиля, когда поверхность Ладоги зеркально-неподвижна, на глубине идет перемещение водных масс как по горизонтали, так и по вертикали. Это явление способствует перераспределению тепла в Ладоге, постепенному обогащению им все более глубоких слоев.

Накопление солнечного тепла и его распределение в воде в течение суток, сезона, года определяет температурный режим озера. У Ладоги есть свои весна, лето, осень и зима.

Весна на Ладоге начинается рано. В середине марта озеро еще сковано льдом, но уже появляются первые промоины и полыньи. Лед кое-где темнеет и трескается. Ледяной покров постепенно разрушается, но все же служит гигантским экраном, отражающим солнечные лучи. Температура воды подо льдом в это время близка к 0 градусов. На глубине около 30 метров она составляет +0.16 градуса, 50 метров – +0.67, 100 метров и более +2.4°+2.7 градуса. Но как только Ладога сбросит с себя ледяной панцирь, начинается интенсивное прогревание воды. Особенно хорошо и довольно рано прогревается она в южных мелководных губах. В июне температура воды на поверхности Волховской и Свирской губ поднимается до +16°+17 и даже +20 градусов.

В это же время вся центральная часть Ладоги занята холодными водами, образующими огромное "пятно" с температурой ниже +4 градуса. В начале июня оно еще занимает более половины площади озера. Казалось бы, что холодные воды должны смешиваться с теплыми, но этого не происходит. Перемешиванию вод препятствует так называемый термический бар, или порог (термобар), – интереснейшее явление природы, возникающее весной и осенью в больших водоемах.

Впервые на него обратил внимание в начале нашего века швейцарский ученый Ф.А.Форель, занимавшийся исследованием Женевского озера. Но случилось так, что о термобаре вскоре забыли. И только тщательные исследования, проведенные на Ладоге в 1957-1962 годах, позволили всесторонне оценить значение термобара для различных сторон жизни водоема. По сути, это было новое открытие термобара, сделанное А.И.Тихомировым.

Существование термобара обусловлено самой природой воды. Как известно, в отличие от других веществ, вода имеет наибольшую плотность не в твердом состоянии, а в жидком при температуре +4 градуса. Эта особенность приводит к тому, что весной и осенью, когда становятся возможными такие температуры в водоеме, появляется термобар. Его можно сравнить со своеобразной прозрачной перегородкой из наиболее плотной воды, тянущейся от поверхности до дна.

Возникает она на некотором расстоянии от берега на границе двух водных масс, одна из которых имеет поверхностную температуру ниже 4 градусов тепла, а другая значительно выше. Образующаяся в результате смешивания 4-градусная вода, как обладающая наибольшей, плотностью, начинает погружаться на дно, втягивая в этот процесс все новые порции поверхностной воды. Вот этот нисходящий поток наиболее плотных вод и представляет собой термобар. Достигнув дна, плотные воды медленно растекаются.

Термобар делит озеро на две области: теплоактивную, где процессы нагревания и охлаждения происходят более интенсивно, и теплоинертную, в которой они сильно замедлены. Теплоактивная область располагается вдоль побережья в зоне меньших глубин, а теплоинертная занимает центральную – глубоководную – часть.

Интересно, что весной теплые воды прибрежной зоны и холодные центральной части озера не смешиваются между собой при любом направлении ветра. Не ускоряют этот процесс и течения, возникающие в озере. Термобар служит отличным естественным барьером.

Местоположение термобара в озере довольно четко обозначается пенистой полосой. Она образуется там, где сходятся и перемешиваются воды разной температуры, после чего, достигнув максимальной плотности, они начнут свое погружение. Сюда же подтягиваются нефтепродукты, сбрасываемые судами, мелкие предметы и сор, плавающие на поверхности озера. Линия термобара хорошо заметна с судов и самолетов.

Положение фронта термического бара со временем меняется. По мере прогревания озера все большей становится теплоактивная область, оттесняющая термобар к центру озера.

На Ладоге термобар возникает ежегодно в конце апреля – первой половине мая и длится до середины июля. К этому времени вся толща воды в озере успевает прогреться до +4 градусов. Условия, необходимые для существования термобара, исчезают. Наступает летний период в жизни Ладоги, а с ним и интенсивное нагревание ее вод. В конце июля поверхностные слои озера бывают уже достаточно прогреты, но с глубины 20-25 метров и до дна чаша озера все еще заполнена холодными плотными водами.

Наиболее теплые месяцы на озере – июль и август. Средняя температура поверхности воды в эти месяцы равняется соответственно 14 и 16 градусам. Однако вода в различных районах Ладоги нагревается по-разному. Наиболее теплыми являются южные мелководные заливы и юго-восточная часть, где вода на 4-5 градусов теплее, чем у западного берега.

В начале сентября начинается осеннее охлаждение. Но одновременно с остыванием поверхностных слоев воды идет и другой процесс – проникновение тепла в глубь озера, чему способствует ветровое перемешивание, наиболее интенсивное в осенний период.

Тепло все равномернее распределяется по озеру. Наконец наступает период, когда температура воды выравнивается везде. Такое состояние носит название гомотермии. Оно длится всего несколько дней, а затем вновь начинается расслоение водной толщи, устанавливается обратная термическая стратификация: более теплые водные массы прикрываются слоем холодных вод. Раньше всего охлаждаются бухты, губы и мелкие заливы, так как запас накопленного в них тепла меньше, чем в глубоководных районах.

В конце октября – начале ноября, когда температура воды вдоль побережий опускается ниже +4 градусов, над глубинами в 7-10 метров возникает осенний термический бар. Он преграждает доступ теплым водам из центральной части озера и, постепенно отступая к середине, способствует раннему замерзанию мелководий.

Озеро вступает в зимний период своего существования. На Ладоге зима длится три месяца – с середины декабря до середины марта. Замерзание происходит постепенно – от берегов заливов и бухт. В конце декабря губы Волховская, Свирская и Петрокрепость покрываются льдом, толщина которого в теплые зимы не превышает 35-40 сантиметров.

В суровую зиму 1941/42 года лед сковал южные губы раньше обычного. Это позволило уже 22 ноября отправить первую колонну грузовых машин по "Дороге жизни". Толщина ледяного покрова, по которому проходила трасса, к концу зимы достигла 90-110 сантиметров. Это ее максимальное значение, отмеченное на Ладоге.

К середине зимы уже большая часть озера бывает покрыта льдом, за исключением района, расположенного над большими глубинами. Становление полного ледостава на Ладоге наблюдается не каждый год. Обычно под ледяным покровом скрывается только 80 процентов площади. Остается огромная полынья в центре, которая тянется в виде подковы от западного берега к восточному немного южнее Валаамского архипелага. Иногда в тихую морозную погоду эта полынья затягивается тонким слоем льда, но затем ветер вновь его разрушает.

Вскрывается Ладога в обратном порядке по сравнению с замерзанием. Раньше всего лед исчезает в губах, заливах и на прибрежных мелководьях. Большая часть льда тает на месте и только 3-5 процентов его поступает в Неву. В некоторые годы ледохода на Неве вообще не бывает – ведь ладожский лед может попасть в Неву только при восточных и северо-восточных ветрах. К концу мая озеро полностью очищается ото льда.

Два основных фактора участвовали в создании Ладоги – геология и климат. В результате геологических процессов возникла чаша озера, а климат способствовал ее наполнению и сохранению влаги в сравнительно неизменном объеме в течение тысячелетий.

Запас воды в Ладоге – 908 кубических километров. Эта величина не остается постоянной – в одни периоды она растет, в другие – падает. Правда, такие колебания по отношению к общей массе воды в озере не превышали 6 процентов, по крайней мере, за последние 100 лет. Проявляются они в изменениях уровня воды и иногда бывают настолько существенными, что вызывают даже маловодные и многоводные периоды в режиме Ладоги.

В старину длительное низкое стояние уровня нередко объяснялось влиянием сверхъестественных сил. Среди жителей деревень, разбросанных по берегам, бытовали различные легенды. Может оттого, что число 7 считалось на Руси счастливым, существовало поверье, что уровень воды на Ладоге 7 лет растет и 7 лет падает.

Наступление маловодных лет в жизни озера всегда считалось недобрым явлением. В XVIII и XIX веках оно особенно сказывалось на жизни Петербурга, экономическое развитие которого было тесно связано с судоходством. В маловодные годы из-за сильного обмеления Ладожских каналов и истока Невы судоходство было затруднено и несло большие убытки. Подвоз товаров в город сокращался, начинали расти цены на продукты, отчего в первую очередь страдала беднота.

Анализ данных об изменениях уровня за 100 лет показал, что существовавшее народное поверье о семи маловодных годах не соответствовало действительности. Зато оно в какой-то мере отражало основную особенность многолетнего уровенного режима Ладоги – его периодичность.

За последние 100 лет Ладога пережила три периода, или цикла; колебания уровня воды с продолжительностью каждого в пределах 25-33 лет. В каждом периоде выделяются две фазы – маловодная и многоводная.

Самый ближайший к нам по времени полный цикл Ладога пережила в 1932-1958 годах. Маловодная фаза этого периода началась в 1932 году, достигнув минимума в 1940 году. Средний годовой уровень воды был ниже нормального на 1 метр.

В начале 1940-х годов наступила многоводная фаза. Средний годовой уровень начал постепенно расти, достигнув максимального значения в 1958 году. Весеннее половодье в том году было в 2 раза больше обычного. Уровень воды в мае на 140 сантиметров превысил средний. Многие низменные места вблизи озера были затоплены, пострадали некоторые прибрежные постройки. Небольшие острова в шхерах целиком ушли под воду, и деревья, росшие на них, поднимались прямо из воды.

Колебания уровня воды в озере зависят не только от наступления более влажных или сухих периодов, а связаны и с сезонами года. Подъем в Ладоге начинается в апреле-мае, с момента поступления в озеро талых вод, и достигает максимума в июне. За эти три месяца уровень воды в среднем вырастает на 32 сантиметра.

В июне приток речных вод заметно сокращается, вместе с тем увеличивается сброс ладожских вод через Неву. Уже в июне обычно начинается падение уровня. В недавнее время наиболее резкое падение наблюдалось в 1952 году, когда в течение июня уровень понизился на 37 сантиметров. Самое низкое положение уровень воды занимает в январе, когда приток в озеро и сток из него становятся равными.

Колебания уровня воды на Ладоге часто зависят от ветра. Сильный ветер постоянного направления нагоняет воду в заливы и бухты, отчего уровень в них начинает быстро повышаться. В это же время на противоположном берегу происходит сгон воды, сопровождающийся понижением уровня. У скалистого северного берега из-за больших глубин нагонные явления развиты слабее, чем в мелководных южных заливах.

Произведенные расчеты показали, что для различных районов озера существует определенная зависимость между величиной нагона и силой ветра. Ветер, дующий со скоростью 5 метров в секунду, может вызвать подъем уровня на 8-10 сантиметров у южных берегов и на 5-6 сантиметров – у северных. Зато ветер силой в 15 метров способен поднять уровень воды в южных губах на 90 сантиметров. Правда, такие нагоны бывают исключительно редко, но все же бывают.

Так, в ночь с 5 на 6 июля 1929 года над озером разыгрался шторм такой силы, даже старожилы не могли припомнить что-нибудь подобное. За несколько часов уровень воды у деревни Сторожно, близ устья реки Свири, поднялся на 140-150 сантиметров. Огромные волны накатывались на берег, ломая деревья и сдвигая прибрежные камни "во много пудов весом". Еще долгое время вдоль берега на большом расстоянии от уреза воды лежали бревна, обломки деревьев и пучки водных растений, выброшенные волной во время шторма.

Сгоны воды наблюдаются реже, и падение уровня при них незначительное. Правда, в старинной рукописи "Явление во граде Орешке", относящейся к 1594 году, описывается интересный случай: во время бури ветер согнал воду с отмели у истока Невы, так что можно было реку перейти вброд.

На Ладоге существует еще и другой вид колебаний уровня, тоже не связанных с изменением запаса воды. Эти колебания возникают под влиянием внешних сил, действующих короткое время, – сильного порывистого ветра, резкого изменения давления над каким-нибудь районом озера, неравномерного выпадения осадков и др. После того как действие этих сил прекращается, вся водная масса озера приходит в движение, подобное колебанию воды в ведре во время переноски. Эти колебания уровня незначительны – всего несколько сантиметров. Они носят название стоячей волны, или сейши.

При сейшах изменение уровня имеет четко выраженную периодичность. Длина периода измеряется от 10 минут до 5 часов 40 минут, в течение которых уровень воды на озере постепенно растет и так же постепенно падает. Со временем из-за трения о берега и дно колебание водной массы затухает, и поверхность озера принимает строго горизонтальное положение. Штиль на Ладоге длится недолго.

Издревле плавание по озеру было связано с большим риском. Тысячи судов погибли в его волнах. Дошло до того, что ни одно страховое общество России не страховало суда, идущие с грузом по Ладоге. Сказывались не только слабая оснащенность судов и отсутствие хороших навигационных карт, но и природные особенности Ладоги. "Озеро бурно и наполнено каменьями", – так писал известный исследователь А. П. Андреев.

Причина сурового нрава Ладоги кроется в особенностях строения ее котловины, распределения глубин и очертаниях озера. Резкий перелом в профиле дна при переходе от больших глубин северном части к малым глубинам южной препятствует образованию "правильной" волны – по всей длине озера. Такая волна может возникнуть лишь в северной части. Когда ветры гонят ее к югу, она сохраняет свою форму только над большими глубинами.

Стоит ей попасть в район с глубинами в 15-20 метров, как волна ломается. Она становится высокой, но короткой. Ее гребень опрокидывается. Возникает сложная система волн, идущих в разных направлениях, так называемая "толчея". Она особенно опасна для небольших судов, которые испытывают неожиданные довольно сильные толчки. Известен случай, когда исследовательское судно, работавшее при волнении 3-4 балла и высоте волны 0.8 метра, испытало на себе удар, в результате которого сорвало с петель дверцы стенного шкафа, а вылетевшая на пол кают-компании посуда разбилась вдребезги.

В старину, по-видимому, во время таких неожиданных ударов выходило из строя рулевое управление или причинялись разрушения корпусу судна, что вело к неминуемой гибели его.

Была замечена и другая особенность волнения на озере. Во время шторма происходит чередование волн: группа из 4-5 высоких и длинных волн сменяется группой более низких и коротких. Такое волнение воспринимается судном как ухабистая дорога. Оно вызывает бортовую качку, отрицательно сказывающуюся на состоянии корпуса судна.

Изучение волнения на озере связано с большими трудностями. Самая высокая волна, которую удалось измерить на Ладоге, была 5.8 метра. По теоретическим расчетам, высота волны во время шторма здесь может быть и больше.

Сравнительно спокойным районом Ладоги являются южные губы, где волна в 2.5 метра бывает только при очень сильных ветрах. Самый тихий месяц на Ладоге – июль.В это время над озером большей частью стоит штиль.

Каким бы сильным или продолжительным ни было волнение на озере, основная роль в перемешивании огромной толщи воды все же принадлежит течениям. От них зависят накопление тепла в озере и распределение его по районам, очищение воды от продуктов гниения, обогащение ее кислородом, минеральными веществами и ряд других процессов, определяющих жизнь водоема.