Page semi-protected

น้ำแข็ง

จาก Wikipedia สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา

น้ำแข็ง
A picture of ice.
คุณสมบัติทางกายภาพ
ความหนาแน่น (ρ)0.9167 [1] –0.9168 [2]ก. / ซม. 3
ดัชนีหักเห (n)1.309
คุณสมบัติทางกล
โมดูลัสของ Young (E)3400 ถึง 37,500 กก. - แรง / ซม. 3 [2]
ความต้านแรงดึงt )5 ถึง 18 กก. แรง / ซม. 2 [2]
แรงอัด (σ c )24 ถึง 60 กก. แรง / ซม. 2 [2]
อัตราส่วนของปัวซอง (ν)0.36 ± 0.13 [2]
คุณสมบัติทางความร้อน
การนำความร้อน (k)0.0053 (1 + 0.105 θ ) cal / (cm s K), θ = อุณหภูมิใน° C [2]
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น (α)5.5 × 10 −5 [2]
ความจุความร้อนจำเพาะ (c)0.5057 - 0.001863 θ cal / (g K), θ = ค่าสัมบูรณ์ของอุณหภูมิใน° C [2]
คุณสมบัติทางไฟฟ้า
ค่าคงที่เป็นฉนวน (ε r )~ 3.15
คุณสมบัติของน้ำแข็งแตกต่างกันอย่างมากตามอุณหภูมิความบริสุทธิ์และปัจจัยอื่น ๆ

น้ำแข็งเป็นน้ำ แช่แข็งเป็นของแข็งรัฐ[3] [4]ขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของสิ่งสกปรกเช่นอนุภาคของดินหรือฟองอากาศอาจมีลักษณะโปร่งใสหรือมีสีขาวอมฟ้า ขุ่นมากหรือน้อย

ในระบบสุริยะน้ำแข็งมีอยู่มากมายและเกิดขึ้นตามธรรมชาติตั้งแต่ระยะใกล้ดวงอาทิตย์ถึงดาวพุธไปจนถึงวัตถุเมฆออร์ต นอกเหนือจากระบบสุริยะมันเกิดขึ้นเป็นน้ำแข็งดวงดาว มันอยู่มากมายบนโลกพื้นผิว 's - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณขั้วโลกและสูงกว่าสายหิมะ[5]  - และเป็นรูปแบบที่พบบ่อยของการตกตะกอนและการสะสมมีบทบาทสำคัญในโลกของวัฏจักรของน้ำและสภาพภูมิอากาศ มันตกลงมาราวกับเกล็ดหิมะและลูกเห็บหรือเกิดเป็นน้ำแข็งน้ำแข็งหรือน้ำแข็งแหลมและรวมตัวจากหิมะเป็นธารน้ำแข็ง และแผ่นน้ำแข็ง

น้ำแข็งจัดแสดงอย่างน้อยสิบแปดขั้นตอน ( รูปทรงการบรรจุหีบห่อ ) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน เมื่อน้ำเย็นลงอย่างรวดเร็ว (การดับ ) น้ำแข็งอสัณฐานสามารถก่อตัวได้ถึงสามประเภทขึ้นอยู่กับประวัติความดันและอุณหภูมิ เมื่อทำให้เย็นลงอย่างช้าๆการสร้างอุโมงค์โปรตอนที่สัมพันธ์กันจะเกิดขึ้นด้านล่าง−253.15  ° C (20  K ,-423.67  ° F ) ให้สูงขึ้นเพื่อปรากฏการณ์ควอนตัมด้วยตาเปล่า น้ำแข็งเกือบทั้งหมดบนพื้นผิวโลกและในชั้นบรรยากาศมีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม ซึ่งแสดงว่าเป็นน้ำแข็ง I h (พูดว่า "น้ำแข็งหนึ่งชั่วโมง") โดยมีน้ำแข็งลูกบาศก์เป็นนาทีซึ่งแสดงว่าเป็นน้ำแข็ง I cและพบเมื่อเร็ว ๆ นี้Ice VIIการรวมเพชร ส่วนใหญ่ที่พบบ่อยการเปลี่ยนเฟสน้ำแข็งฉันชั่วโมงเกิดขึ้นเมื่อน้ำของเหลวระบายความร้อนด้านล่างองศาเซลเซียส (273.15  K ,32  ° F ) ที่ความดันบรรยากาศมาตรฐาน นอกจากนี้ยังอาจถูกสะสมโดยไอน้ำโดยตรงเช่นเดียวกับการก่อตัวของน้ำค้างแข็ง การเปลี่ยนแปลงจากน้ำแข็งลงไปในน้ำคือการละลายและน้ำแข็งโดยตรงกับไอน้ำเป็นระเหิด

น้ำแข็งถูกนำมาใช้ในความหลากหลายของวิธีรวมทั้งสำหรับระบายความร้อนสำหรับกีฬาฤดูหนาวและน้ำแข็งแกะสลัก

คุณสมบัติทางกายภาพ

โครงสร้างผลึกสามมิติของน้ำแข็งH 2 O I h (c) ประกอบด้วยฐานของโมเลกุลน้ำแข็งH 2 O (b) ที่อยู่บนจุดขัดแตะภายในช่องว่างหกเหลี่ยมสองมิติ (a) [6] [7]

ในฐานะที่เป็นธรรมชาติที่เกิดขึ้นผลึกนินทรีย์ที่เป็นของแข็งที่มีโครงสร้างการสั่งน้ำแข็งถือว่าเป็นแร่ [8] [9]มันมีโครงสร้างผลึกปกติโดยอาศัยโมเลกุลของน้ำซึ่งประกอบด้วยโคเวเลนต์ออกซิเจนอะตอมเดี่ยวที่ยึดติดกับไฮโดรเจนสองอะตอมหรือ H-O-H อย่างไรก็ตามคุณสมบัติทางกายภาพหลายประการของน้ำและน้ำแข็งถูกควบคุมโดยการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจนที่อยู่ติดกัน แม้ว่าจะเป็นพันธะที่อ่อนแอ แต่ก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมโครงสร้างของทั้งน้ำและน้ำแข็ง

คุณสมบัติที่ผิดปกติของน้ำคือมีรูปร่างเป็นของแข็งซึ่งเป็นน้ำแข็งที่ความดันบรรยากาศมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวประมาณ 8.3% สิ่งนี้เทียบเท่ากับการขยายตัวตามปริมาตร 9% ความหนาแน่นของน้ำแข็งคือ 0.9167 [1] -0.9168 [2]  กรัม / ซม. 3ที่ 0 องศาเซลเซียสและความดันบรรยากาศมาตรฐาน (101,325 Pa) ในขณะที่น้ำมีความหนาแน่นของ 0.9998 [1] -0.999863 [2]กรัม / ซม. 3ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน น้ำเป็นของเหลวหนาแน่นมากที่สุดเป็นหลัก 1.00 กรัม / ซม. 3ที่ 4 องศาเซลเซียสและเริ่มที่จะสูญเสียความหนาแน่นของมันเป็นโมเลกุลของน้ำจะเริ่มต้นในรูปแบบหกเหลี่ยม ผลึกของน้ำแข็งเมื่อถึงจุดเยือกแข็ง เนื่องจากพันธะไฮโดรเจนมีอิทธิพลเหนือแรงระหว่างโมเลกุลซึ่งส่งผลให้การบรรจุของโมเลกุลมีขนาดเล็กลงในของแข็ง ความหนาแน่นของน้ำแข็งจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยตามอุณหภูมิที่ลดลงและมีค่า 0.9340 g / cm 3ที่ −180 ° C (93 K) [10]

เมื่อน้ำแข็งตัวปริมาณจะเพิ่มขึ้น (ประมาณ 9% สำหรับน้ำจืด) [11]ผลของการขยายตัวในระหว่างการแช่แข็งสามารถเป็นอย่างมากและการขยายตัวน้ำแข็งเป็นสาเหตุพื้นฐานของการแช่แข็งละลายผุกร่อนของหินในธรรมชาติและความเสียหายให้กับอาคารมูลนิธิและถนนจากน้ำค้างแข็งสั่นเทา นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุที่พบบ่อยของน้ำท่วมบ้านเมื่อท่อน้ำแตกเนื่องจากแรงดันของน้ำที่ขยายตัวเมื่อน้ำค้าง

ผลของกระบวนการนี้คือน้ำแข็งที่ (ในรูปแบบที่พบมากที่สุดของมัน) ลอยอยู่บนน้ำของเหลวซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญของโลกในชีวมณฑลเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าหากไม่มีคุณสมบัตินี้แหล่งน้ำตามธรรมชาติจะกลายเป็นน้ำแข็งในบางกรณีอย่างถาวรจากล่างขึ้นบน[12]ส่งผลให้สูญเสียชีวิตสัตว์และพืชที่อาศัยพื้นล่างในน้ำจืดและน้ำทะเล พอบางแผ่นน้ำแข็งช่วยให้แสงผ่านในขณะที่ปกป้องล่างจากสภาพอากาศในระยะสั้นสุดขั้วเช่นลมหนาวสิ่งนี้สร้างสภาพแวดล้อมที่กำบังสำหรับอาณานิคมของแบคทีเรียและสาหร่าย เมื่อน้ำทะเลแข็งตัวน้ำแข็งจะเต็มไปด้วยช่องทางที่เต็มไปด้วยน้ำเกลือซึ่งรองรับสิ่งมีชีวิตที่น่าเห็นใจเช่นแบคทีเรียสาหร่ายโคพีพอดและ annelids ซึ่งจะให้อาหารสำหรับสัตว์เช่นเคยและปลาเชี่ยวชาญเช่นหัวล้าน notothenเลี้ยงเมื่อหันสัตว์ขนาดใหญ่เช่นเพนกวินจักรพรรดิและตัวมิงค์ปลาวาฬ [13]

เมื่อน้ำแข็งละลายมันจะดูดซับพลังงานได้มากพอ ๆกับที่จะทำให้น้ำร้อนที่มีมวลเท่ากันถึง 80 ° C ในระหว่างกระบวนการหลอมอุณหภูมิจะคงที่ที่ 0 ° C ในขณะที่ละลายพลังงานใด ๆ ที่เพิ่มเข้ามาจะทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำแข็ง (น้ำ) พลังงานจะพร้อมใช้งานเพื่อเพิ่มพลังงานความร้อน (อุณหภูมิ) ก็ต่อเมื่อพันธะไฮโดรเจนแตกออกมากพอที่น้ำแข็งจะถือว่าเป็นน้ำเหลว ปริมาณของพลังงานที่ใช้ในการทำลายพันธะไฮโดรเจนในการเปลี่ยนแปลงจากน้ำแข็งลงไปในน้ำเป็นที่รู้จักกันความร้อนของฟิวชั่น

เช่นเดียวกับน้ำน้ำแข็งจะดูดซับแสงที่ปลายสีแดงของสเปกตรัมซึ่งเป็นผลมาจากการยืดออกของพันธะออกซิเจน - ไฮโดรเจน (O-H) เมื่อเทียบกับน้ำการดูดซึมนี้จะถูกเลื่อนไปสู่พลังงานที่ต่ำกว่าเล็กน้อย ดังนั้นน้ำแข็งจึงปรากฏเป็นสีน้ำเงินโดยมีสีเขียวกว่าน้ำเหลวเล็กน้อย เนื่องจากการดูดซับเป็นแบบสะสมเอฟเฟกต์สีจะทวีความรุนแรงขึ้นตามความหนาที่เพิ่มขึ้นหรือหากการสะท้อนภายในทำให้แสงใช้เส้นทางผ่านน้ำแข็งนานขึ้น [14]

สีอื่น ๆ สามารถปรากฏขึ้นได้เมื่อมีสิ่งสกปรกดูดซับแสงซึ่งสิ่งเจือปนนั้นเป็นตัวกำหนดสีแทนที่จะเป็นน้ำแข็ง ตัวอย่างเช่นภูเขาน้ำแข็งที่มีสิ่งสกปรก (เช่นตะกอนสาหร่ายฟองอากาศ) อาจมีสีน้ำตาลเทาหรือเขียว [14]

เฟส

การพึ่งพาความดันของการละลายของน้ำแข็ง

น้ำแข็งอาจเป็นหนึ่งในขั้นตอนผลึกของแข็งของน้ำ 19 [15]หรือในสถานะของแข็งอสัณฐานที่ความหนาแน่นต่างๆ

ของเหลวส่วนใหญ่ภายใต้ความดันที่เพิ่มขึ้นจะแข็งตัวที่อุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากความดันช่วยยึดโมเลกุลเข้าด้วยกัน อย่างไรก็ตามพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งในน้ำทำให้เกิดความแตกต่างกัน: สำหรับแรงกดดันบางอย่างที่สูงกว่า 1 atm (0.10 MPa) น้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C ดังแสดงในแผนภาพเฟสด้านล่าง การละลายของน้ำแข็งภายใต้แรงกดดันสูงเป็นความคิดที่จะนำไปสู่การเคลื่อนไหวของธารน้ำแข็ง [16]

น้ำแข็งน้ำและไอน้ำสามารถอยู่ร่วมกันที่สามจุดซึ่งเป็นสิ่ง 273.16 K (0.01 ° C) ที่ความดัน 611.657  ป่า [17] [18]เคลวินในความเป็นจริงตามที่กำหนดไว้1/273.16ความแตกต่างระหว่างสามจุดนี้และสัมบูรณ์ , [19]แม้ว่าคำนิยามนี้เปลี่ยนพฤษภาคม 2019 [20]ซึ่งแตกต่างจากของแข็งอื่น ๆ ส่วนใหญ่น้ำแข็งเป็นเรื่องยากที่จะSuperheatในการทดลองน้ำแข็ง -3 ° C ถูกยวดยิ่งจะประมาณ 17 องศาเซลเซียสเป็นเวลาประมาณ 250 picoseconds [21]

ภายใต้แรงกดดันที่สูงขึ้นและอุณหภูมิที่แตกต่างกันน้ำแข็งสามารถก่อตัวเป็นผลึกที่รู้จักกัน 18 ขั้นตอนที่แยกจากกัน ด้วยความระมัดระวังอย่างน้อย 15 ขั้นตอนเหล่านี้ (หนึ่งในข้อยกเว้นที่ทราบว่าเป็นน้ำแข็ง X) สามารถกู้คืนได้ที่ความดันแวดล้อมและอุณหภูมิต่ำในรูปแบบที่แพร่กระจายได้[22] [23]ประเภทต่างๆมีความแตกต่างกันตามโครงสร้างของผลึกการเรียงลำดับโปรตอน[24]และความหนาแน่น นอกจากนี้ยังมีน้ำแข็งสองขั้นที่แพร่กระจายได้ภายใต้ความกดดันทั้งที่ไฮโดรเจนไม่เป็นระเบียบ เหล่านี้เป็นที่สี่และสิบสอง Ice XII ถูกค้นพบในปี 1996 ในปี 2006 มีการค้นพบXIIIและXIV [25] Ices XI, XIII และ XIV เป็นรูปแบบของไอซที่เรียงลำดับด้วยไฮโดรเจน I h , V และ XII ตามลำดับ ในปี 2009 พบน้ำแข็ง XV ที่ความกดดันสูงมากและ −143 ° C [26]ที่ความดันสูงขึ้นน้ำแข็งคาดว่าจะกลายเป็นโลหะ ; สิ่งนี้ได้รับการประเมินอย่างหลากหลายที่จะเกิดขึ้นที่ 1.55 TPa [27]หรือ 5.62 TPa [28]

เช่นเดียวกับรูปแบบผลึกน้ำที่เป็นของแข็งสามารถมีอยู่ในสถานะอสัณฐานได้เช่นเดียวกับน้ำแข็งอสัณฐาน (ASW) ที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน น้ำในตัวกลางระหว่างดวงดาวถูกน้ำแข็งอสัณฐานครอบงำทำให้น่าจะเป็นรูปแบบของน้ำที่พบมากที่สุดในจักรวาล ASW ความหนาแน่นต่ำ (LDA) หรือที่เรียกว่าน้ำแก้วที่มีน้ำขุ่นมากเกินไปอาจก่อให้เกิดเมฆที่ไม่มีอนุภาคบนโลกและมักเกิดจากการสะสมของไอน้ำในสภาพเย็นหรือสุญญากาศ ASW ความหนาแน่นสูง (HDA) เกิดขึ้นจากการบีบอัดของน้ำแข็งธรรมดา I hหรือ LDA ที่ความดัน GPa ASW ความหนาแน่นสูงมาก (VHDA) คือ HDA อุ่นเล็กน้อยถึง 160K ภายใต้แรงกดดัน 1-2 GPa

ในอวกาศน้ำแข็งผลึกหกเหลี่ยม (รูปแบบเด่นที่พบบนโลก) นั้นหายากมาก น้ำแข็งอสัณฐานเป็นเรื่องปกติมากขึ้น อย่างไรก็ตามน้ำแข็งผลึกหกเหลี่ยมสามารถเกิดขึ้นได้จากการกระทำของภูเขาไฟ [29]

น้ำแข็งจากน้ำ superionic ตามทฤษฎีอาจมีโครงสร้างผลึกสองแบบ เมื่อมีแรงกดดันเกิน 500,000 บาร์ (7,300,000 psi) น้ำแข็ง superionicดังกล่าวจะรับโครงสร้างลูกบาศก์ที่มีร่างกายเป็นศูนย์กลาง อย่างไรก็ตามเมื่อมีแรงกดดันเกินกว่า 1,000,000 บาร์ (15,000,000 psi) โครงสร้างอาจเปลี่ยนไปใช้ตาข่ายลูกบาศก์ที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลางมากขึ้น มีการคาดเดาว่าน้ำแข็ง superionic สามารถประกอบอยู่ภายในของยักษ์น้ำแข็งเช่นดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน [30]

Log-lin แผนภาพเฟสอุณหภูมิความดันของน้ำ เลขโรมันสอดคล้องกับขั้นตอนน้ำแข็งบางส่วนที่ระบุด้านล่าง
การกำหนดทางเลือกของแผนภาพเฟสสำหรับไอซีบางชนิดและเฟสอื่น ๆ ของน้ำ[31]
เฟส ลักษณะเฉพาะ
น้ำแข็งอสัณฐาน น้ำแข็งอสัณฐานเป็นน้ำแข็งที่ขาดโครงสร้างผลึก น้ำแข็งอสัณฐานมีอยู่ในสามรูปแบบ: ความหนาแน่นต่ำ (LDA) เกิดขึ้นที่ความดันบรรยากาศหรือต่ำกว่าความหนาแน่นสูง (HDA) และน้ำแข็งอสัณฐานความหนาแน่นสูงมาก (VHDA) ก่อตัวขึ้นที่ความกดดันที่สูงขึ้น LDA ก่อตัวโดยการทำให้น้ำเหลวเย็นลงอย่างรวดเร็วมาก ("น้ำแก้วที่มีน้ำขุ่นมาก", HGW) โดยการสะสมไอน้ำไว้บนพื้นผิวที่เย็นมาก ("น้ำแข็งอสัณฐาน", ASW) หรือโดยการให้ความร้อนกับน้ำแข็งรูปแบบความหนาแน่นสูงที่ความดันแวดล้อม ("LDA ").
น้ำแข็งฉันh น้ำแข็งผลึกหกเหลี่ยมปกติ แทบน้ำแข็งทั้งหมดในชีวมณฑลเป็นน้ำแข็งฉันชั่วโมงมีข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวของจำนวนเงินขนาดเล็กของน้ำแข็งฉัน
น้ำแข็งฉัน รูปแบบผลึกน้ำแข็งลูกบาศก์ที่แพร่กระจายได้ อะตอมของออกซิเจนจัดอยู่ในโครงสร้างเพชร มันถูกผลิตที่อุณหภูมิระหว่าง 130 และ 220 K และสามารถอยู่ได้ถึง 240 K, [32] [33]เมื่อมันเปลี่ยนเป็นน้ำแข็งฉันชั่วโมง บางครั้งอาจมีอยู่ในบรรยากาศชั้นบน [34]เมื่อไม่นานมานี้มีการแสดงให้เห็นว่าหลายตัวอย่างที่อธิบายว่าน้ำแข็งลูกบาศก์นั้นซ้อนน้ำแข็งที่ไม่เป็นระเบียบด้วยสมมาตรตรีโกณมิติ [35]ตัวอย่างแรกของน้ำแข็ง I ที่มีสมมาตรลูกบาศก์ (เช่นน้ำแข็งลูกบาศก์) ได้รับการรายงานในปี 2020 เท่านั้น[36]
น้ำแข็ง II rhombohedralรูปแบบที่มีโครงสร้างผลึกสั่งซื้อสูง เกิดขึ้นจากน้ำแข็งฉันชั่วโมงโดยการบีบอัดมันที่อุณหภูมิ 190-210 เคเมื่อถูกความร้อนก็จะได้รับการเปลี่ยนแปลงน้ำแข็ง III
น้ำแข็ง III tetragonalน้ำแข็งผลึกที่เกิดขึ้นจากน้ำหล่อเย็นลงไป 250 K ที่ 300 MPa ความหนาแน่นน้อยที่สุดของระยะความกดอากาศสูง หนาแน่นกว่าน้ำ
น้ำแข็ง IV เฟส rhombohedral ที่แพร่กระจายได้ สามารถเกิดขึ้นได้จากการให้ความร้อนกับน้ำแข็งอสัณฐานความหนาแน่นสูงอย่างช้าๆที่ความดัน 810 MPa มันไม่ได้ก่อตัวขึ้นอย่างง่ายดายโดยไม่ต้องมีตัวแทนนิวคลีเอตติ้ง [37]
น้ำแข็ง V. monoclinicผลึก เกิดจากน้ำหล่อเย็นถึง 253 K ที่ 500 MPa โครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดในทุกขั้นตอน [38]
น้ำแข็ง VI เฟสผลึก tetragonal เกิดจากน้ำหล่อเย็นถึง 270 K ที่ 1.1 GPa การจัดแสดงนิทรรศการเดอบายผ่อนคลาย [39]
น้ำแข็ง VII เฟสลูกบาศก์ ตำแหน่งของอะตอมของไฮโดรเจนไม่เป็นระเบียบ จัดแสดงการผ่อนคลายของ Debye พันธะไฮโดรเจนก่อให้เกิดการแทรกสอดสองช่อง
น้ำแข็ง VIII Ice VII รุ่นที่ได้รับคำสั่งมากขึ้นโดยที่อะตอมของไฮโดรเจนดำรงตำแหน่งคงที่ มันถูกสร้างขึ้นจากน้ำแข็ง VII โดยทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิต่ำกว่า 5 ° C (278 K) ที่ 2.1 GPa
น้ำแข็งทรงเครื่อง เฟส tetragonal ค่อยๆก่อตัวขึ้นจากน้ำแข็ง III โดยทำให้เย็นลงจาก 208 K ถึง 165 K เสถียรต่ำกว่า 140 K และความดันระหว่าง 200 MPa ถึง 400 MPa มีความหนาแน่น 1.16 g / cm 3สูงกว่าน้ำแข็งธรรมดาเล็กน้อย
น้ำแข็ง X น้ำแข็งสมมาตรที่สั่งซื้อด้วยโปรตอน แบบฟอร์มประมาณ 70 GPa. [40]
น้ำแข็ง XI orthorhombicอุณหภูมิต่ำรูปแบบสมดุลของน้ำแข็งหกเหลี่ยม มันเป็นferroelectric น้ำแข็ง XI ถือว่าการกำหนดค่าที่มีเสถียรภาพมากที่สุดของน้ำแข็งฉันชั่วโมง [41]
น้ำแข็ง XII เฟสผลึกหนาแน่น tetragonal แพร่กระจายได้ สังเกตได้ในพื้นที่เฟสของน้ำแข็ง V และน้ำแข็ง VI สามารถเตรียมได้โดยการให้ความร้อนน้ำแข็งอสัณฐานความหนาแน่นสูงจาก 77 K ถึง 183 K ที่ 810 MPa มีความหนาแน่น 1.3 g cm −3ที่ 127 K (กล่าวคือมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำประมาณ 1.3 เท่า)
น้ำแข็ง XIII ระยะผลึก monoclinic เกิดจากน้ำหล่อเย็นต่ำกว่า 130 K ที่ 500 MPa น้ำแข็งรูปแบบที่สั่งโปรตอน V. [42]
น้ำแข็ง XIV ระยะผลึกออร์โธร์มอบิก ฟอร์มต่ำกว่า 118 K ที่ 1.2 GPa รูปแบบที่สั่งซื้อโปรตอนของน้ำแข็ง XII [42]
น้ำแข็ง XV น้ำแข็ง VI รูปแบบที่สั่งโปรตอนซึ่งเกิดจากน้ำหล่อเย็นที่ประมาณ 80–108 K ที่ 1.1 GPa
XVI น้ำแข็ง อย่างน้อยรูปแบบผลึกหนาแน่นของน้ำทอพอโลยีเทียบเท่ากับโครงสร้างที่ว่างของ SII ก่าย hydrates
น้ำแข็งสี่เหลี่ยม ผลึกน้ำแข็งสแควร์ในรูปแบบที่อุณหภูมิห้องเมื่อบีบระหว่างสองชั้นของกราฟีน วัสดุนี้เป็นสถานะผลึกใหม่ของน้ำแข็งเมื่อมีการรายงานครั้งแรกในปี 2014 [43] [44]งานวิจัยที่ได้จากการค้นพบก่อนหน้านี้ว่าไอน้ำและน้ำเหลวสามารถผ่านแผ่นกราฟีนออกไซด์ที่เคลือบได้ซึ่งแตกต่างจากโมเลกุลขนาดเล็กเช่นฮีเลียม ผลกระทบนี้เกิดจากแรงของแวนเดอร์วาลส์ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับความกดดันมากกว่า 10,000 บรรยากาศ [43]
น้ำแข็ง XVIII รูปแบบของน้ำที่เรียกว่าน้ำ superionic หรือน้ำแข็ง superionic ซึ่งไอออนของออกซิเจนจะพัฒนาโครงสร้างผลึกในขณะที่ไอออนของไฮโดรเจนเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ
น้ำแข็ง XIX น้ำแข็งรูปแบบอื่นที่สั่งซื้อด้วยโปรตอน VI ซึ่งเกิดจากน้ำหล่อเย็นที่ประมาณ 100 K ที่ประมาณ 2 Gpa [45]

คุณสมบัติแรงเสียดทาน

น้ำตกเยือกแข็งทางตะวันออกเฉียงใต้ของนิวยอร์ก

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ("ความลื่น") ของน้ำแข็งเป็นผลมาจากความกดดันของวัตถุที่สัมผัสกับน้ำแข็งทำให้ชั้นน้ำแข็งบาง ๆ ละลายและปล่อยให้วัตถุเลื้อยไปบนพื้นผิว [46]ตัวอย่างเช่นใบมีดของรองเท้าสเก็ตน้ำแข็งเมื่อออกแรงกดน้ำแข็งจะละลายชั้นบาง ๆ ทำให้มีการหล่อลื่นระหว่างน้ำแข็งและใบมีด คำอธิบายนี้เรียกว่า "การหลอมด้วยความดัน" เกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 อย่างไรก็ตามมันไม่ได้คำนึงถึงการเล่นสเก็ตบนอุณหภูมิน้ำแข็งที่ต่ำกว่า −4 ° C (25 ° F; 269 K) ซึ่งมักจะถูกเล่นสเก็ต

ทฤษฎีที่สองที่อธิบายค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของน้ำแข็งชี้ให้เห็นว่าโมเลกุลของน้ำแข็งที่ส่วนต่อประสานนั้นไม่สามารถเชื่อมต่อกับโมเลกุลของมวลน้ำแข็งที่อยู่ข้างใต้ได้อย่างถูกต้อง (ดังนั้นจึงมีอิสระที่จะเคลื่อนที่เหมือนโมเลกุลของน้ำเหลว) โมเลกุลเหล่านี้ยังคงอยู่ในสถานะกึ่งของเหลวให้การหล่อลื่นโดยไม่คำนึงถึงแรงกดดันต่อน้ำแข็งที่กระทำโดยวัตถุใด ๆ แต่ความสำคัญของสมมติฐานนี้ถูกโต้แย้งจากการทดลองแสดงสูงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานน้ำแข็งโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม [47]

ทฤษฎีที่สามคือ "ความร้อนจากแรงเสียดทาน" ซึ่งชี้ให้เห็นว่าแรงเสียดทานของวัสดุเป็นสาเหตุของการละลายของชั้นน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามทฤษฎีนี้ไม่สามารถอธิบายได้อย่างเพียงพอว่าเหตุใดน้ำแข็งจึงลื่นเมื่อยืนนิ่งแม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์[46]

ทฤษฎีแรงเสียดทานของน้ำแข็งที่ครอบคลุมคำนึงถึงกลไกแรงเสียดทานที่กล่าวถึงข้างต้นทั้งหมด [48]แบบจำลองนี้ช่วยให้สามารถประเมินเชิงปริมาณของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของน้ำแข็งกับวัสดุต่าง ๆ โดยใช้อุณหภูมิและความเร็วในการเลื่อน ในสภาพทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับกีฬาฤดูหนาวและยางรถยนต์บนน้ำแข็งการละลายของชั้นน้ำแข็งบาง ๆ เนื่องจากความร้อนเสียดทานเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้รองเท้าลื่น กลไกที่ควบคุมคุณสมบัติการเสียดสีของน้ำแข็งยังคงเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ [49]

การก่อตัวตามธรรมชาติ

น้ำแข็งขนบนที่ราบสูงใกล้Alta, นอร์เวย์ ผลึกก่อตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า −30 ° C (−22 ° F)

คำที่อธิบายโดยรวมของทุกส่วนของพื้นผิวโลกที่น้ำอยู่ในรูปแบบแช่แข็งคือไครโอสเฟียร์ น้ำแข็งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสภาพอากาศโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องวัฏจักรของน้ำ ธารน้ำแข็งและสโนว์แพ็คเป็นกลไกสำคัญในการกักเก็บน้ำจืด เมื่อเวลาผ่านไปพวกมันอาจระเหิดหรือละลายได้ สโนว์เมลต์เป็นแหล่งน้ำจืดที่สำคัญตามฤดูกาล องค์การอุตุนิยมวิทยาโลกกำหนดหลายชนิดของน้ำแข็งขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดขนาดรูปร่างอิทธิพลและอื่น ๆ [50] คลาเทรตไฮเดรตเป็นน้ำแข็งรูปแบบหนึ่งที่มีโมเลกุลของก๊าซติดอยู่ภายในโครงตาข่ายคริสตัล

บนมหาสมุทร

น้ำแข็งที่พบในทะเลอาจอยู่ในรูปของน้ำแข็งที่ลอยอยู่ในน้ำน้ำแข็งที่เกาะติดกับชายฝั่งหรือยึดน้ำแข็งได้อย่างรวดเร็วหากติดอยู่ที่ก้นทะเล น้ำแข็งที่น่อง (แตกออก) จากหิ้งน้ำแข็งหรือธารน้ำแข็งอาจกลายเป็นภูเขาน้ำแข็ง น้ำแข็งในทะเลสามารถบังคับกันได้โดยกระแสน้ำและลมเพื่อสร้างสันเขาความดันสูงถึง 12 เมตร (39 ฟุต) นำทางผ่านพื้นที่ของทะเลน้ำแข็งเกิดขึ้นในช่องที่เรียกว่า " polynyas " หรือ " นำไปสู่ " หรือต้องใช้เรือเป็นพิเศษเรียกว่า " เรือตัดน้ำแข็ง "

บนที่ดินและสิ่งปลูกสร้าง

น้ำแข็งบนต้นไม้ผลัดใบหลังฝนเยือกแข็ง

น้ำแข็งในช่วงที่ดินจากประเภทที่ใหญ่ที่สุดเรียกว่า " แผ่นน้ำแข็ง " ขนาดเล็กน้ำแข็งและทุ่งน้ำแข็งธารน้ำแข็งและลำธารน้ำแข็งกับหิมะและทุ่งหิมะ

Aufeisเป็นน้ำแข็งหลายชั้นที่ก่อตัวในหุบเขาธารน้ำแข็งอาร์กติกและใต้ทะเล น้ำแข็งแช่แข็งในเตียงสตรีมปิดกั้นการปล่อยน้ำใต้ดินตามปกติและทำให้โต๊ะน้ำในพื้นที่สูงขึ้นส่งผลให้มีการระบายน้ำที่ด้านบนของชั้นน้ำแข็ง จากนั้นน้ำนี้จะแข็งตัวทำให้โต๊ะน้ำสูงขึ้นอีกและทำซ้ำรอบ ผลที่ได้คือการทับถมของน้ำแข็งแบบแบ่งชั้นซึ่งมักมีความหนาหลายเมตร

ฝนเยือกแข็งเป็นพายุฤดูหนาวชนิดหนึ่งที่เรียกว่าพายุน้ำแข็งซึ่งฝนจะตกลงมาจากนั้นก็จะแข็งตัวกลายเป็นน้ำแข็งเคลือบ น้ำแข็งยังสามารถก่อตัวเป็นน้ำแข็งคล้ายกับหินงอกหินย้อยที่มีลักษณะเหมือนหินงอกหรือรูปแบบเหมือนหินงอกเป็นหยดน้ำและแข็งตัวอีกครั้ง

คำว่า "เขื่อนน้ำแข็ง" มีสามความหมาย (คำอื่น ๆ จะกล่าวถึงด้านล่าง) ในโครงสร้างเขื่อนน้ำแข็งคือการสะสมของน้ำแข็งบนหลังคาที่ลาดเอียงซึ่งจะหยุดไม่ให้น้ำละลายระบายออกอย่างเหมาะสมและอาจทำให้เกิดความเสียหายจากการรั่วไหลของน้ำในอาคาร

บนแม่น้ำและลำธาร

ริวเล็ตแช่แข็งขนาดเล็ก

น้ำแข็งซึ่งก่อตัวบนน้ำที่เคลื่อนที่มีแนวโน้มที่จะมีความสม่ำเสมอและคงตัวน้อยกว่าน้ำแข็งที่ก่อตัวบนน้ำนิ่ง น้ำแข็งติดขัด (บางครั้งเรียกว่า "เขื่อนน้ำแข็ง") เมื่อเศษน้ำแข็งแตกเป็นก้อนน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในแม่น้ำ การติดขัดของน้ำแข็งอาจทำให้เกิดน้ำท่วมโครงสร้างเสียหายในหรือใกล้แม่น้ำและทำให้เรือในแม่น้ำเสียหาย การติดขัดของน้ำแข็งอาจทำให้โรงงานอุตสาหกรรมไฟฟ้าพลังน้ำบางแห่งปิดตัวลงอย่างสมบูรณ์ เขื่อนน้ำแข็งการอุดตันจากการเคลื่อนไหวของธารน้ำแข็งที่อาจก่อให้เกิดทะเลสาบ proglacial การไหลของน้ำแข็งในแม่น้ำอย่างหนักอาจทำให้เรือเสียหายและต้องใช้เรือตัดน้ำแข็งเพื่อให้สามารถเดินเรือได้

แผ่นน้ำแข็งเป็นรูปทรงกลมของน้ำแข็งที่ล้อมรอบด้วยน้ำในแม่น้ำ [51]

น้ำแข็งแพนเค้กเป็นรูปแบบของน้ำแข็งที่สร้างขึ้นโดยทั่วไปในพื้นที่ที่มีความสงบน้อย

บนทะเลสาบ

น้ำแข็งก่อตัวบนน้ำนิ่งจากชายฝั่งชั้นบาง ๆ แผ่กระจายไปทั่วผิวน้ำแล้วลงไปด้านล่าง น้ำแข็งบนทะเลสาบโดยทั่วไปมี 4 ประเภท ได้แก่ หลักรองซ้อนทับและรวมตัวกัน [52] [53]น้ำแข็งหลักก่อตัวขึ้นก่อน น้ำแข็งทุติยภูมิก่อตัวใต้น้ำแข็งปฐมภูมิในทิศทางขนานกับทิศทางการไหลของความร้อน น้ำแข็งที่ซ้อนทับจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวน้ำแข็งจากฝนหรือน้ำซึ่งซึมผ่านรอยแตกในน้ำแข็งซึ่งมักจะตกตะกอนเมื่อเต็มไปด้วยหิมะ

ชั้นน้ำแข็งเกิดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนน้ำแข็งที่ลอยอยู่ถูกขับเคลื่อนโดยลมที่กองทับถมกันบนชายฝั่งด้านลม

Candle ice is a form of rotten ice that develops in columns perpendicular to the surface of a lake.

An ice shove occurs when ice movement, caused by ice expansion and/or wind action, occurs to the extent that ice pushes onto the shores of lakes, often displacing sediment that makes up the shoreline.[54]

In the air

Ice formation on exterior of vehicle windshield

Rime ice

Rime เป็นน้ำแข็งชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นบนวัตถุเย็นเมื่อหยดน้ำตกผลึกบนพวกมัน สิ่งนี้สามารถสังเกตได้ในสภาพอากาศที่มีหมอกเมื่ออุณหภูมิลดลงในตอนกลางคืน Soft rimeประกอบด้วยอากาศที่ถูกกักอยู่ในสัดส่วนที่สูงทำให้ดูเหมือนเป็นสีขาวแทนที่จะโปร่งใสและให้ความหนาแน่นประมาณหนึ่งในสี่ของน้ำแข็งบริสุทธิ์ Hard rimeค่อนข้างหนาแน่น

เม็ดน้ำแข็ง

การสะสมของเม็ดน้ำแข็ง

Ice pellets are a form of precipitation consisting of small, translucent balls of ice. This form of precipitation is also referred to as "sleet" by the United States National Weather Service.[55] (In British English "sleet" refers to a mixture of rain and snow.) Ice pellets are usually smaller than hailstones.[56] They often bounce when they hit the ground, and generally do not freeze into a solid mass unless mixed with freezing rain. The METAR code for ice pellets is PL.[57]

Ice pellets form when a layer of above-freezing air is located between 1,500 and 3,000 metres (4,900 and 9,800 ft) above the ground, with sub-freezing air both above and below it. This causes the partial or complete melting of any snowflakes falling through the warm layer. As they fall back into the sub-freezing layer closer to the surface, they re-freeze into ice pellets. However, if the sub-freezing layer beneath the warm layer is too small, the precipitation will not have time to re-freeze, and freezing rain will be the result at the surface. A temperature profile showing a warm layer above the ground is most likely to be found in advance of a warm front during the cold season,[58] but can occasionally be found behind a passing cold front.

Hail

ลูกเห็บขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 6 ซม. (2.4 นิ้ว)

Like other precipitation, hail forms in storm clouds when supercooled water droplets freeze on contact with condensation nuclei, such as dust or dirt. The storm's updraft blows the hailstones to the upper part of the cloud. The updraft dissipates and the hailstones fall down, back into the updraft, and are lifted up again. Hail has a diameter of 5 millimetres (0.20 in) or more.[59] Within METAR code, GR is used to indicate larger hail, of a diameter of at least 6.4 millimetres (0.25 in) and GS for smaller.[57] Stones just larger than golf ballขนาดเป็นหนึ่งในขนาดลูกเห็บที่รายงานบ่อยที่สุด[60]ลูกเห็บสามารถเติบโตได้ถึง 15 เซนติเมตร (6 นิ้ว) และหนักมากกว่า 0.5 กิโลกรัม (1.1 ปอนด์) [61]ในลูกเห็บขนาดใหญ่ความร้อนแฝงที่ปล่อยออกมาโดยการแช่แข็งต่อไปอาจทำให้เปลือกนอกของลูกเห็บละลายได้ จากนั้นลูกเห็บอาจได้รับ 'การเติบโตแบบเปียก' ซึ่งเปลือกนอกเหลวจะรวบรวมลูกเห็บขนาดเล็กอื่น ๆ[62]ลูกเห็บได้รับชั้นน้ำแข็งและมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อขึ้นไปแต่ละครั้ง เมื่อลูกเห็บมีน้ำหนักมากเกินกว่าที่จะรองรับได้โดยกระแสของพายุมันจะตกลงมาจากเมฆ[63]

Hail forms in strong thunderstorm clouds, particularly those with intense updrafts, high liquid water content, great vertical extent, large water droplets, and where a good portion of the cloud layer is below freezing 0 °C (32 °F).[59] Hail-producing clouds are often identifiable by their green coloration.[64][65] The growth rate is maximized at about −13 °C (9 °F), and becomes vanishingly small much below −30 °C (−22 °F) as supercooled water droplets become rare. For this reason, hail is most common within continental interiors of the mid-latitudes, as hail formation is considerably more likely when the freezing level is below the altitude of 11,000 feet (3,400 m).[66] Entrainmentของอากาศแห้งไปสู่พายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรงในทวีปต่างๆสามารถเพิ่มความถี่ของลูกเห็บได้โดยการส่งเสริมการระเหยของความเย็นซึ่งจะลดระดับการเยือกแข็งของเมฆฝนฟ้าคะนองทำให้ลูกเห็บมีปริมาณมากขึ้นดังนั้นลูกเห็บจึงพบได้น้อยในเขตร้อนแม้ว่าจะมีความถี่สูงกว่ามากก็ตาม พายุฝนฟ้าคะนองมากกว่าในละติจูดกลางเนื่องจากบรรยากาศเหนือเขตร้อนมีแนวโน้มที่จะอุ่นขึ้นในระดับความลึกที่มากขึ้น ลูกเห็บในเขตร้อนส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น [67]

หิมะ

Snow crystals form when tiny supercooled cloud droplets (about 10 μm in diameter) freeze. These droplets are able to remain liquid at temperatures lower than −18 °C (255 K; 0 °F), because to freeze, a few molecules in the droplet need to get together by chance to form an arrangement similar to that in an ice lattice; then the droplet freezes around this "nucleus". Experiments show that this "homogeneous" nucleation of cloud droplets only occurs at temperatures lower than −35 °C (238 K; −31 °F).[68] In warmer clouds an aerosol particle or "ice nucleus" must be present in (or in contact with) the droplet to act as a nucleus. Our understanding of what particles make efficient ice nuclei is poor – what we do know is they are very rare compared to that cloud condensation nuclei on which liquid droplets form. Clays, desert dust and biological particles may be effective,[69] although to what extent is unclear. Artificial nuclei are used in cloud seeding.[70] The droplet then grows by condensation of water vapor onto the ice surfaces.

Diamond dust

So-called "diamond dust", also known as ice needles or ice crystals, forms at temperatures approaching −40 °C (−40 °F) due to air with slightly higher moisture from aloft mixing with colder, surface-based air.[71] The METAR identifier for diamond dust within international hourly weather reports is IC.[57]

Ablation

Ablation of ice refers to both its melting and its dissolution.

In fresh ambient melting describes a phase transition from solid to liquid.

การละลายน้ำแข็งหมายถึงการทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ การเรียงลำดับของโมเลกุลในของแข็งจะแตกตัวเป็นลำดับที่น้อยลงและของแข็งจะละลายกลายเป็นของเหลว นี่คือความสำเร็จโดยการเพิ่มพลังงานภายในของน้ำแข็งเกินจุดหลอมละลายเมื่อน้ำแข็งละลายจะดูดซับพลังงานได้มากเท่าที่จำเป็นในการให้ความร้อนกับน้ำในปริมาณที่เทียบเท่าโดย 80 ° C ในขณะที่ละลายอุณหภูมิของพื้นผิวน้ำแข็งจะคงที่ที่ 0 ° C อัตราของกระบวนการหลอมขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของกระบวนการแลกเปลี่ยนพลังงาน พื้นผิวน้ำแข็งในน้ำจืดละลายเพียงอย่างเดียวโดยการพาความร้อนอิสระด้วยอัตราที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำเป็นเส้นตรงT เมื่อT is less than 3.98 °C, and superlinearly when T is equal to or greater than 3.98 °C, with the rate being proportional to (T − 3.98 °C)α, with α = 5/3 for T much greater than 8 °C, and α = 4/3 for in between temperatures T.[72]

In salty ambient conditions, dissolution rather than melting often causes the ablation of ice. For example, the temperature of the Arctic Ocean is generally below the melting point of ablating sea ice. The phase transition from solid to liquid is achieved by mixing salt and water molecules, similar to the dissolution of sugar in water, even though the water temperature is far below the melting point of the sugar. Hence dissolution is rate limited by salt transport whereas melting can occur at much higher rates that are characteristic for heat transport.[73]

Role in human activities

มนุษย์ใช้น้ำแข็งในการทำความเย็นและถนอมอาหารมานานหลายศตวรรษโดยอาศัยการเก็บเกี่ยวน้ำแข็งจากธรรมชาติในรูปแบบต่าง ๆ จากนั้นจึงเปลี่ยนไปใช้การผลิตเชิงกลของวัสดุ น้ำแข็งยังนำเสนอความท้าทายในการขนส่งในรูปแบบต่าง ๆ และการตั้งค่าสำหรับกีฬาฤดูหนาว

คูลลิ่ง

Ice has long been valued as a means of cooling. In 400 BC Iran, Persian engineers had already mastered the technique of storing ice in the middle of summer in the desert. The ice was brought in during the winters from nearby mountains in bulk amounts, and stored in specially designed, naturally cooled refrigerators, called yakhchal (meaning ice storage). This was a large underground space (up to 5000 m3) that had thick walls (at least two meters at the base) made of a special mortar called saroojประกอบด้วยทรายดินน้ำมันไข่ขาวมะนาวขนแพะและขี้เถ้าในสัดส่วนที่เฉพาะเจาะจงและเป็นที่ทราบกันดีว่าทนต่อการถ่ายเทความร้อน ส่วนผสมนี้คิดว่าไม่สามารถผ่านน้ำได้อย่างสมบูรณ์ พื้นที่ดังกล่าวมักจะสามารถเข้าถึงqanatได้และมักมีระบบwindcatchersซึ่งสามารถทำให้อุณหภูมิภายในอวกาศลดลงสู่ระดับที่เย็นจัดได้อย่างง่ายดายในวันฤดูร้อน น้ำแข็งถูกใช้ในการแช่เย็นสำหรับราชวงศ์

การเก็บเกี่ยว

การเก็บเกี่ยวน้ำแข็งบนทะเลสาบเซนต์แคลร์ในมิชิแกนค. พ.ศ. 2448

มีอุตสาหกรรมที่เฟื่องฟูในอังกฤษศตวรรษที่ 16-17 โดยพื้นที่ราบต่ำตามปากแม่น้ำเทมส์ถูกน้ำท่วมในช่วงฤดูหนาวและน้ำแข็งที่เก็บเกี่ยวในเกวียนและเก็บไว้ตามฤดูกาลในบ้านไม้ที่มีฉนวนเพื่อเป็นอาหารสำหรับโรงน้ำแข็งซึ่งมักตั้งอยู่ในประเทศใหญ่ บ้านและใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ปลาสดเมื่อจับได้ในน่านน้ำที่ห่างไกล ข้อความนี้ถูกกล่าวหาว่าลอกโดยชาวอังกฤษที่เคยเห็นกิจกรรมเดียวกันนี้ในประเทศจีน น้ำแข็งถูกนำเข้ามาในอังกฤษจากนอร์เวย์เป็นจำนวนมากในช่วงต้นปี พ.ศ. 2366 [74]

In the United States, the first cargo of ice was sent from New York City to Charleston, South Carolina, in 1799,[74] and by the first half of the 19th century, ice harvesting had become big business. Frederic Tudor, who became known as the "Ice King", worked on developing better insulation products for the long distance shipment of ice, especially to the tropics; this became known as the ice trade.

เอสเตส่งน้ำแข็งอียิปต์ , CorfuและZante ; สวิตเซอร์แลนด์ส่งไปฝรั่งเศส; และบางครั้งเยอรมนีก็ได้รับการจัดหาจากทะเลสาบบาวาเรีย[74]รัฐสภาฮังการีสร้างน้ำแข็งที่ใช้เก็บเกี่ยวในช่วงฤดูหนาวจากทะเลสาบ Balatonสำหรับเครื่องปรับอากาศ

Ice houses were used to store ice formed in the winter, to make ice available all year long, and early refrigerators were known as iceboxes, because they had a block of ice in them. In many cities, it was not unusual to have a regular ice delivery service during the summer. The advent of artificial refrigeration technology has since made delivery of ice obsolete.

Ice is still harvested for ice and snow sculpture events. For example, a swing saw is used to get ice for the Harbin International Ice and Snow Sculpture Festival each year from the frozen surface of the Songhua River.[75]

Mechanical production

Layout of a late 19th-Century ice factory

Ice is now produced on an industrial scale, for uses including food storage and processing, chemical manufacturing, concrete mixing and curing, and consumer or packaged ice.[76] Most commercial icemakers produce three basic types of fragmentary ice: flake, tubular and plate, using a variety of techniques.[76] Large batch ice makers can produce up to 75 tons of ice per day.[77] In 2002, there were 426 commercial ice-making companies in the United States, with a combined value of shipments of $595,487,000.[78] Home refrigerators can also make ice with a built in icemaker, which will typically make ice cubesหรือน้ำแข็งบด เครื่องทำน้ำแข็งแบบสแตนด์อโลนที่ทำน้ำแข็งก้อนมักเรียกว่าเครื่องทำน้ำแข็ง

การขนส่ง

น้ำแข็งสามารถนำเสนอความท้าทายในการขนส่งที่ปลอดภัยทั้งทางบกทางทะเลและทางอากาศ

การเดินทางทางบก

สูญเสียการควบคุมน้ำแข็งโดยรถบัสแบบประกบ

น้ำแข็งที่ก่อตัวบนถนนถือเป็นภัยอันตรายในฤดูหนาวน้ำแข็งสีดำมองเห็นได้ยากมากเนื่องจากไม่มีพื้นผิวที่หนาวจัด เมื่อใดก็ตามที่มีฝนเยือกแข็งหรือหิมะตกซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิใกล้จุดหลอมเหลวเป็นเรื่องปกติที่น้ำแข็งจะสะสมบนหน้าต่างของยานพาหนะ การขับรถอย่างปลอดภัยต้องกำจัดน้ำแข็งที่สะสมอยู่ออกไปเครื่องขูดน้ำแข็งเป็นเครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อทำลายน้ำแข็งและล้างหน้าต่างแม้ว่าการนำน้ำแข็งออกอาจเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและลำบาก

Far enough below the freezing point, a thin layer of ice crystals can form on the inside surface of windows. This usually happens when a vehicle has been left alone after being driven for a while, but can happen while driving, if the outside temperature is low enough. Moisture from the driver's breath is the source of water for the crystals. It is troublesome to remove this form of ice, so people often open their windows slightly when the vehicle is parked in order to let the moisture dissipate, and it is now common for cars to have rear-window defrosters to solve the problem. A similar problem can happen in homes, which is one reason why many colder regions require double-pane windows for insulation.

เมื่ออุณหภูมิภายนอกอยู่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งเป็นเวลานานน้ำแข็งที่หนามากอาจก่อตัวบนทะเลสาบและแหล่งน้ำอื่น ๆ ได้แม้ว่าสถานที่ที่มีน้ำไหลจะต้องการอุณหภูมิที่เย็นกว่ามากก็ตาม น้ำแข็งอาจหนาพอที่จะขับไปบนรถยนต์และรถบรรทุกได้ การทำเช่นนี้อย่างปลอดภัยต้องมีความหนาอย่างน้อย 30 ซม. (หนึ่งฟุต)

การเดินทางที่เกิดจากน้ำ

ช่องน้ำแข็งสำหรับการสัญจรทางเรือในทะเลสาบฮูรอนโดยมีเครื่องบดน้ำแข็งอยู่เบื้องหลัง

For ships, ice presents two distinct hazards. First, spray and freezing rain can produce an ice build-up on the superstructure of a vessel sufficient to make it unstable, and to require it to be hacked off or melted with steam hoses. Second, icebergs – large masses of ice floating in water (typically created when glaciers reach the sea) – can be dangerous if struck by a ship when underway. Icebergs have been responsible for the sinking of many ships, the most famous being the Titanic. For harbors near the poles, being ice-free, ideally all year long, is an important advantage. Examples are Murmansk (Russia), Petsamo (Russia, formerly Finland), and Vardø (Norway). Harbors which are not ice-free are opened up using icebreakers.

Air travel

Rime ice on the leading edge of an aircraft wing, partially released by the black pneumatic boot.

สำหรับเครื่องบินน้ำแข็งอาจก่อให้เกิดอันตรายได้หลายประการ เมื่อเครื่องบินปีนขึ้นไปเครื่องบินจะผ่านชั้นอากาศที่มีอุณหภูมิและความชื้นต่างกันซึ่งบางส่วนอาจเอื้อต่อการก่อตัวของน้ำแข็ง หากน้ำแข็งเกาะบนปีกหรือพื้นผิวส่วนควบคุมอาจส่งผลเสียต่อคุณภาพการบินของเครื่องบิน ในระหว่างการบินตรงข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกครั้งแรกกัปตันจอห์นอัลค็อกและพลโทอาร์เธอร์วิทเทนบราวน์ของอังกฤษได้พบกับสภาพน้ำแข็งเช่นนี้ - บราวน์ออกจากห้องนักบินและปีนขึ้นไปบนปีกหลายครั้งเพื่อเอาน้ำแข็งที่ปิดช่องอากาศของเครื่องยนต์เครื่องบินVickers Vimy ที่พวกเขาบินอยู่

One vulnerability effected by icing that is associated with reciprocating internal combustion engines is the carburetor. As air is sucked through the carburetor into the engine, the local air pressure is lowered, which causes adiabatic cooling. Thus, in humid near-freezing conditions, the carburetor will be colder, and tend to ice up. This will block the supply of air to the engine, and cause it to fail. For this reason, aircraft reciprocating engines with carburetors are provided with carburetor air intake heaters. The increasing use of fuel injection—which does not require carburetors—has made "carb icing" less of an issue for reciprocating engines.

Jet engines do not experience carb icing, but recent evidence indicates that they can be slowed, stopped, or damaged by internal icing in certain types of atmospheric conditions much more easily than previously believed. In most cases, the engines can be quickly restarted and flights are not endangered, but research continues to determine the exact conditions which produce this type of icing, and find the best methods to prevent, or reverse it, in flight.

Recreation and sports

Skating fun by 17th century Dutch painter Hendrick Avercamp

Ice also plays a central role in winter recreation and in many sports such as ice skating, tour skating, ice hockey, bandy, ice fishing, ice climbing, curling, broomball and sled racing on bobsled, luge and skeleton. Many of the different sports played on ice get international attention every four years during the Winter Olympic Games.

A sort of sailboat on blades gives rise to ice yachting. Another sport is ice racing, where drivers must speed on lake ice, while also controlling the skid of their vehicle (similar in some ways to dirt track racing). The sport has even been modified for ice rinks.

Other uses

As thermal ballast

  • Ice is used to cool and preserve food in iceboxes.
  • Ice cubes or crushed ice can be used to cool drinks. As the ice melts, it absorbs heat and keeps the drink near 0 °C (32 °F).
  • Ice can be used as part of an air conditioning system, using battery- or solar-powered fans to blow hot air over the ice. This is especially useful during heat waves when power is out and standard (electrically powered) air conditioners do not work.
  • Ice can be used (like other cold packs) to reduce swelling (by decreasing blood flow) and pain by pressing it against an area of the body.[79]

As structural material

Ice pier during 1983 cargo operations. McMurdo Station, Antarctica
  • วิศวกรใช้ความแข็งแกร่งของแพ็คน้ำแข็งเมื่อพวกเขาสร้างท่าเรือน้ำแข็งลอยน้ำแห่งแรกของทวีปแอนตาร์กติกาในปี พ.ศ. 2516 [80]เสาน้ำแข็งดังกล่าวถูกใช้ในระหว่างปฏิบัติการขนส่งสินค้าเพื่อบรรทุกและขนถ่ายเรือ เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการของเรือเดินสมุทรสร้างท่าเรือลอยน้ำในช่วงฤดูหนาว พวกมันสร้างขึ้นจากน้ำทะเลที่จับตัวเป็นน้ำแข็งตามธรรมชาติในMcMurdo Soundจนกระทั่งท่าเรือมีความลึกประมาณ 22 ฟุต (6.7 ม.) ท่าเทียบเรือน้ำแข็งมีอายุการใช้งานสามถึงห้าปี
    ห้องรับประทานอาหารน้ำแข็งที่ทำจากเคมี 's SnowCastle โรงแรมน้ำแข็งในฟินแลนด์
  • Structures and ice sculptures are built out of large chunks of ice or by spraying water[81] The structures are mostly ornamental (as in the case with ice castles), and not practical for long-term habitation. Ice hotels exist on a seasonal basis in a few cold areas. Igloos are another example of a temporary structure, made primarily from snow.
  • In cold climates, roads are regularly prepared on iced-over lakes and archipelago areas. Temporarily, even a railroad has been built on ice.[81]
  • During World War II, Project Habbakuk was an Allied programme which investigated the use of pykrete (wood fibers mixed with ice) as a possible material for warships, especially aircraft carriers, due to the ease with which a vessel immune to torpedoes, and a large deck, could be constructed by ice. A small-scale prototype was built,[82] but the need for such a vessel in the war was removed prior to building it in full-scale.
  • Ice has even been used as the material for a variety of musical instruments, for example by percussionist Terje Isungset.[83]

"Ice" of other materials

The solid phases of several other volatile substances are also referred to as ices; generally a volatile is classed as an ice if its melting point lies above or around 100 K. The best known example is dry ice, the solid form of carbon dioxide.

A "magnetic analogue" of ice is also realized in some insulating magnetic materials in which the magnetic moments mimic the position of protons in water ice and obey energetic constraints similar to the Bernal-Fowler ice rules arising from the geometrical frustration of the proton configuration in water ice. These materials are called spin ice.

See also

อ้างอิง

  1. ^ a b c Harvey, Allan H. (2017). "คุณสมบัติของน้ำแข็งและน้ำเย็นจัด". ในเฮย์เนสวิลเลียมเอ็ม; ไลด์เดวิดอาร์.; Bruno, Thomas J. (eds.). คู่มือ CRC เคมีและฟิสิกส์ (ฉบับที่ 97) Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-1-4987-5429-3.
  2. ^ a b c d e f g h i j Voitkovskii, K. F., Translation of: "The mechanical properties of ice" ("Mekhanicheskie svoistva l'da") (PDF), Academy of Sciences (USSR), archived (PDF) from the original on 10 February 2017
  3. ^ "Definition of ICE". www.merriam-webster.com. Retrieved 19 June 2018.
  4. ^ "the definition of ice". www.dictionary.com. Retrieved 19 June 2018.
  5. ^ Prockter หลุยส์เอ็ม (2005) "น้ำแข็งในระบบสุริยะ" (PDF) Johns Hopkins APL Digest 26 (2): 175. เก็บจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อ 19 มีนาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ21 ธันวาคม 2556 .
  6. ^ ฟิสิกส์ของน้ำแข็ง VF Petrenko, RW Whitworth, Oxford University Press, 1999 ISBN 9780198518945 
  7. ^ เบอร์นัลเจดี; ฟาวเลอร์, RH (2476) "ทฤษฎีของน้ำและสารละลายไอออนิกโดยเฉพาะการอ้างอิงถึงไฮโดรเจนและไฮดรอกซิลไอออน" วารสารฟิสิกส์เคมี . 1 (8): 515. Bibcode : 1933JChPh ... 1..515B . ดอย : 10.1063 / 1.1749327 .
  8. ^ Demirbas, Ayhan (2010) ก๊าซมีเทนไฮเดรSpringer Science & Business Media หน้า 90. ISBN 978-1-84882-872-8.
  9. ^ "แร่น้ำแข็ง" minerals.net . สืบค้นเมื่อ9 มกราคม 2562 .
  10. ^ Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  11. ^ Sreepat, Jain. Fundamentals of Physical Geology. New Delhi: Springer, India, Private, 2014. 135. Print. ISBN 978-81-322-1538-7
  12. ^ Tyson, Neil deGrasse. "Water, Water". haydenplanetarium.org. Archived from the original on 26 July 2011.
  13. ^ Sea Ice Ecology Archived 21 March 2012 at the Wayback Machine. Acecrc.sipex.aq. Retrieved 30 October 2011.
  14. ^ a ลินช์เดวิดเค; ลิฟวิงสตัน, วิลเลียมชาร์ลส์ (2544). สีและแสงในธรรมชาติ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ หน้า 161– ISBN 978-0-521-77504-5.
  15. ^ เมทคาล์ฟ, ทอม (9 มีนาคม 2021) "ผลึกที่แปลกใหม่ของ 'น้ำแข็ง 19' ค้นพบ" วิทยาศาสตร์สด .
  16. ^ National Snow and Data Ice Center, "The Life of a Glacier" เก็บถาวรเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม 2014 ที่ Wayback Machine
  17. ^ International Equations for the Pressure along the Melting and along the Sublimation Curve of Ordinary Water Substance Archived 3 June 2016 at the Wayback Machine W. Wagner, A. Saul and A. Pruss (1994), J. Phys. Chem. Ref. Data, 23, 515.
  18. ^ Murphy, D. M. (2005). "Review of the vapour pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 131 (608): 1539–1565. Bibcode:2005QJRMS.131.1539M. doi:10.1256/qj.04.94.
  19. ^ "SI หน่วยพื้นฐาน" Bureau International des Poids et Mesures. สืบค้นเมื่อ 16 กรกฎาคม 2555 . สืบค้นเมื่อ31 สิงหาคม 2555 .
  20. ^ "ข้อมูลของผู้ใช้เกี่ยวกับการแก้ไขที่เสนอของ SI" (PDF) Bureau International des Poids et Mesures . สืบค้นเมื่อ6 มกราคม 2562 .
  21. ^ Iglev, H.; ชไมเซอร์, ม.; ไซเมียนิดิส, K.; เธลเลอร์, ก.; Laubereau, A. (2549). "ความร้อนสูงยิ่งยวดและการละลายของน้ำแข็งจำนวนมาก" ธรรมชาติ . 439 (7073): 183–186 Bibcode : 2006Natur.439..183I . ดอย : 10.1038 / nature04415 . PMID 16407948 S2CID 4404036  
  22. ^ ลาปลากา, SJ; แฮมิลตันสุขา; กัมบ.; Prakash, A. (2515). "บนโครงสร้างที่สั่งซื้อด้วยโปรตอนเกือบสำหรับน้ำแข็งทรงเครื่อง" เจ. สรวง 58 (2): 567–580 รหัสไปรษณีย์ : 1973JChPh..58..567L . ดอย : 10.1063 / 1.1679238 .
  23. ^ Klotz, S.; เบสสัน JM; ฮาเมล, ช.; เนลเมสอาร์เจ; เลิฟเดย์ JS; มาร์แชล, WG (1999). "น้ำแข็งที่แพร่กระจายได้ VII ที่อุณหภูมิต่ำและความดันโดยรอบ". ธรรมชาติ . 398 (6729): 681–684 Bibcode : 1999Natur.398..681K . ดอย : 10.1038 / 19480 . S2CID 4382067 
  24. ^ ดัตช์สตีเฟน “ โครงสร้างน้ำแข็ง” . สืบค้นเมื่อ 16 ตุลาคม 2559 . สืบค้นเมื่อ12 กรกฎาคม 2560 .
  25. ^ Salzmann, C.G.; et al. (2006). "The Preparation and Structures of Hydrogen Ordered Phases of Ice". Science. 311 (5768): 1758–1761. Bibcode:2006Sci...311.1758S. doi:10.1126/science.1123896. PMID 16556840. S2CID 44522271.
  26. ^ Sanders, Laurua (11 September 2009). "A Very Special Snowball". Science News. Archived from the original on 14 September 2009. Retrieved 11 September 2009.
  27. ^ มิ ลิทเซอร์บี; Wilson, HF (2010). "เฟสใหม่ของน้ำแข็งน้ำที่คาดการณ์ไว้ที่แรงกดดัน Megabar" (PDF)ทางกายภาพจดหมายรีวิว 105 (19): 195701. arXiv : 1009.4722รหัสไปรษณีย์ : 2010PhRvL.105s5701M . ดอย : 10.1103 / PhysRevLett.105.195701 . PMID 21231184 S2CID 15761164 . ที่เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 2554   
  28. ^ MacMahon, JM (1970) "โครงสร้างพื้นดินของน้ำแข็งที่ความกดดันสูง". ทางกายภาพรีวิว B 84 (22): 220104. arXiv : 1106.1941 . Bibcode : 2011PhRvB..84v0104M . ดอย : 10.1103 / PhysRevB.84.220104 . S2CID 117870442 
  29. ^ ช้างเคนเน ธ (9 ธันวาคม 2004) "นักดาราศาสตร์ Contemplate Icy ภูเขาไฟในฟา Places" นิวยอร์กไทม์ส สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2555 .
  30. ^ Phys.org, "New phase of water could dominate the interiors of Uranus and Neptune", Lisa Zyga, 25 April 2013
  31. ^ David, Carl (2016). "Verwiebe's "3-D" Ice phase diagram reworked". Archived from the original on 28 August 2016.
  32. ^ เมอเรย์, เบนจามินเจ .; เบอร์แทรมอัลลันเค. (2549). "การพัฒนาและความมั่นคงของลูกบาศก์น้ำแข็งในหยดน้ำ" (PDF) ฟิสิกส์เคมีฟิสิกส์เคมี . 8 (1): 186–192 รหัสไปรษณีย์ : 2006PCCP .... 8..186M . ดอย : 10.1039 / b513480c . hdl : 2429/33770 . PMID 16482260 ที่เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 27 พฤศจิกายน 2555  
  33. ^ Murray, Benjamin J. (2008). "The Enhanced formation of cubic ice in aqueous organic acid droplets" (PDF). Environmental Research Letters. 3 (2): 025008. Bibcode:2008ERL.....3b5008M. doi:10.1088/1748-9326/3/2/025008. Archived from the original (PDF) on 14 May 2013.
  34. ^ Murray, Benjamin J.; Knopf, Daniel A.; Bertram, Allan K. (2005). "The formation of cubic ice under conditions relevant to Earth's atmosphere". Nature. 434 (7030): 202–205. Bibcode:2005Natur.434..202M. doi:10.1038/nature03403. PMID 15758996. S2CID 4427815.
  35. ^ มัลกิ้นทัมซินแอล; เมอเรย์เบนจามินเจ.; ซาลซ์มันน์คริสตอฟจี; โมลิเนโรวาเลอเรียส; พิกเคอริงสตีเวนเจ.; ปลาวาฬ, Thomas F. (2015). "โรคซ้อนในน้ำแข็ง I" . ฟิสิกส์เคมีฟิสิกส์เคมี . 17 (1): 60–76. ดอย : 10.1039 / c4cp02893g . PMID 25380218 . 
  36. ^ Salzmann, คริสโตจี .; Murray, Benjamin J. (มิถุนายน 2020). "น้ำแข็งเต็มลูกบาศก์". วัสดุธรรมชาติ 19 (6): 586–587 Bibcode : 2020NatMa..19..586S . ดอย : 10.1038 / s41563-020-0696-6 . PMID 32461682 S2CID 218913209  
  37. ^ แชปลิน, มาร์ติน (10 เมษายน 2012) "น้ำแข็งสี่ (Ice IV)" . โครงสร้างน้ำและวิทยาศาสตร์ . มหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงค์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 12 สิงหาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2555 .
  38. ^ แชปลิน, มาร์ติน (10 เมษายน 2012) "ไอซ์ - ไฟว์ (ไอซ์ - วี)" . โครงสร้างน้ำและวิทยาศาสตร์ . มหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงค์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 12 ตุลาคม 2546 . สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2555 .
  39. ^ แชปลิน, มาร์ติน (10 เมษายน 2012) "น้ำแข็งหก (Ice VI)" . โครงสร้างน้ำและวิทยาศาสตร์ . มหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงค์ สืบค้นเมื่อ 23 กันยายน 2555 . สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2555 .
  40. ^ แชปลิน, มาร์ติน (10 เมษายน 2012) "น้ำแข็งเจ็ด (Ice VII)" . โครงสร้างน้ำและวิทยาศาสตร์ . มหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงค์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2554 . สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2555 .
  41. ^ แชปลิน, มาร์ติน (17 กุมภาพันธ์ 2017) "Ice-eleven (น้ำแข็ง XI)" . โครงสร้างน้ำและวิทยาศาสตร์ . มหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงค์ สืบค้นเมื่อ 23 มีนาคม 2560 . สืบค้นเมื่อ11 มีนาคม 2560 .
  42. ^ a b Chaplin, Martin (10 เมษายน 2555). "ไอซ์ - สิบสอง (Ice XII)" . โครงสร้างน้ำและวิทยาศาสตร์ . มหาวิทยาลัยลอนดอนเซาท์แบงค์ สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2 พฤศจิกายน 2554 . สืบค้นเมื่อ30 กรกฎาคม 2555 .
  43. ^ "ประกบน้ำระหว่าง graphene ทำให้ผลึกน้ำแข็งตารางที่อุณหภูมิห้อง" ZME วิทยาศาสตร์ 27 มีนาคม 2558 . สืบค้นเมื่อ2 พฤษภาคม 2561 .
  44. ^ อัลการา - ซิลเลอร์ช.; เลห์ติเนน, ออ.; วัง FC; แนร์ RR; ไกเซอร์ยู; วู, HA; Geim, AK; Grigorieva, IV (26 มีนาคม 2015). "น้ำแข็งสี่เหลี่ยมในนาโนแคปปิลลารีกราฟีน". ธรรมชาติ . 519 (7544): 443–445 arXiv : 1412.7498 Bibcode : 2015Natur.519..443A . ดอย : 10.1038 / nature14295 . PMID 25810206 S2CID 4462633  
  45. ^ เมทคาล์ฟทอม พบผลึกแปลกใหม่ของ 'น้ำแข็ง 19' https://www.livescience.com/exotic-ice-19-discovered.html
  46. ^ a b Rosenberg, Robert (ธันวาคม 2548) "ทำไมน้ำแข็งถึงลื่น" (PDF) ฟิสิกส์วันนี้ . 58 (12): 50–54. รหัสไปรษณีย์ : 2005PhT .... 58l..50R . ดอย : 10.1063 / 1.2169444 . เก็บถาวร(PDF)จากเดิมในวันที่ 23 กุมภาพันธ์ 2014 สืบค้นเมื่อ15 กุมภาพันธ์ 2552 .
  47. ^ ช้างเคนเน ธ (21 กุมภาพันธ์ 2006) "อธิบายน้ำแข็ง: คำตอบอยู่ที่ลื่น" นิวยอร์กไทม์ส สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 11 ธันวาคม 2551 . สืบค้นเมื่อ8 เมษายน 2552 .
  48. ^ มักโค เน็นลาสเซ่; Tikanmäki, Maria (มิถุนายน 2014). "จำลองการเสียดสีของน้ำแข็ง". เย็นภูมิภาควิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 102 : 84–93 ดอย : 10.1016 / j.coldregions.2014.03.002 .
  49. ^ Canale ลิตร (4 กันยายน 2019) "Nanorheology of Interfacial Water ระหว่างร่อนน้ำแข็ง" . ทางกายภาพรีวิว X 9 (4): 041025. arXiv : 1907.01316 . Bibcode : 2019PhRvX ... 9d1025C . ดอย : 10.1103 / PhysRevX.9.041025 .
  50. ^ "WMO SEA-ICE NOMENCLATURE" Archived 5 June 2013 at the Wayback Machine (Multi-language Archived 14 April 2012 at the Wayback Machine) World Meteorological Organization / Arctic and Antarctic Research Institute. Retrieved 8 April 2012.
  51. ^ Moore, Judith; Lamb, Barbara (2001). Crop Circles Revealed. Light Technology Publishing. p. 140. ISBN 978-1-62233-561-9.
  52. ^ Petrenko, Victor F. and Whitworth, Robert W. (1999) Physics of ice. Oxford: Oxford University Press, pp. 27–29, ISBN 0191581348
  53. ^ Eranti, E. and Lee, George C. (1986) Cold region structural engineering. New York: McGraw-Hill, p. 51, ISBN 0070370346.
  54. ^ Dionne, Jean-Claude (1 November 1979). "Ice action in the lacustrine environment. A review with particular reference to subarctic Quebec, Canada". Earth-Science Reviews. 15 (3): 185–212. doi:10.1016/0012-8252(79)90082-5. ISSN 0012-8252.
  55. ^ "ฝน (รายการคำศัพท์)" บริการสภาพอากาศแห่งชาติของ National Oceanic and Atmospheric Administration สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 18 กุมภาพันธ์ 2550 . สืบค้นเมื่อ20 มีนาคม 2550 .
  56. ^ "สวัสดี (รายการคำศัพท์)" บริการสภาพอากาศแห่งชาติของ National Oceanic and Atmospheric Administration สืบค้นเมื่อ 27 พฤศจิกายน 2550 . สืบค้นเมื่อ20 มีนาคม 2550 .
  57. ^ a b c สถานีบริการการบิน Alaska Air (10 เมษายน 2550) "SA-METAR" . Federal Aviation Administrationผ่านทาง Internet Wayback Machine สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 1 พฤษภาคม 2551 . สืบค้นเมื่อ29 สิงหาคม 2552 .
  58. ^ "อะไรทำให้เกิดเม็ดน้ำแข็ง (ลูกเห็บ)" . Weatherquestions.com. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 30 พฤศจิกายน 2550 . สืบค้นเมื่อ8 ธันวาคม 2550 .
  59. ^ a b Glossary of Meteorology (2009). "Hail". American Meteorological Society. Archived from the original on 25 July 2010. Retrieved 15 July 2009.
  60. ^ Jewell, Ryan; Brimelow, Julian (17 August 2004). "P9.5 Evaluation of an Alberta Hail Growth Model Using Severe Hail Proximity Soundings in the United States" (PDF). Archived (PDF) from the original on 7 May 2009. Retrieved 15 July 2009.
  61. ^ แห่งชาติพายุรุนแรงทดลอง (23 เมษายน 2007) "ลูกเห็บรวม" . การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 10 สิงหาคม 2552 . สืบค้นเมื่อ15 กรกฎาคม 2552 .
  62. ^ Brimelow, Julian C. ; รูเตอร์, Gerhard W. ; พูลแมนยูจีนอาร์. (2002). "การสร้างแบบจำลองขนาดสูงสุดลูกเห็บพายุฝนฟ้าคะนองในอัลเบอร์ต้า" สภาพอากาศและการพยากรณ์ 17 (5): 1048–1062 Bibcode : 2002WtFor..17.1048B . ดอย : 10.1175 / 1520-0434 (2002) 017 <1048: MMHSIA> 2.0.CO; 2 .
  63. ^ มาร์แชลล์ Jacque (10 เมษายน 2000) "เอกสารข้อมูลลูกเห็บ" . บริษัท มหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยบรรยากาศ ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2009 สืบค้นเมื่อ15 กรกฎาคม 2552 .
  64. ^ "พายุลูกเห็บใต้ก้อนหิน Qld" บรรษัทกระจายเสียงแห่งออสเตรเลีย 19 ตุลาคม 2547. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 6 มีนาคม 2553 . สืบค้นเมื่อ15 กรกฎาคม 2552 .
  65. ^ บา ธ ไมเคิล; Degaura, จิมมี่ (1997). "ภาพพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงประจำเดือน" . สืบค้นเมื่อ 13 กรกฎาคม 2554 . สืบค้นเมื่อ15 กรกฎาคม 2552 .
  66. ^ Wolf, Pete (16 January 2003). "Meso-Analyst Severe Weather Guide". University Corporation for Atmospheric Research. Archived from the original on 20 March 2003. Retrieved 16 July 2009.
  67. ^ Downing, Thomas E.; Olsthoorn, Alexander A.; Tol, Richard S. J. (1999). Climate, change and risk. Routledge. pp. 41–43. ISBN 978-0-415-17031-4.
  68. ^ Mason, Basil John (1971). Physics of Clouds. Clarendon Press. ISBN 978-0-19-851603-3.
  69. ^ Christner, Brent Q.; Morris, Cindy E.; Foreman, Christine M.; Cai, Rongman; Sands, David C. (2008). "Ubiquity of Biological Ice Nucleators in Snowfall" (PDF). Science. 319 (5867): 1214. Bibcode:2008Sci...319.1214C. CiteSeerX 10.1.1.714.4002. doi:10.1126/science.1149757. PMID 18309078. S2CID 39398426. Archived from the original (PDF) on 31 December 2010.
  70. ^ อภิธานศัพท์อุตุนิยมวิทยา (2552). "การเพาะเมล็ดเมฆ" . สมาคมอุตุนิยมวิทยาอเมริกัน ที่เก็บถาวรจากเดิมเมื่อวันที่ 15 มีนาคม 2012 สืบค้นเมื่อ28 มิถุนายน 2552 .
  71. ^ อภิธานศัพท์อุตุนิยมวิทยา (มิถุนายน 2543) “ เพชรฝุ่น” . สมาคมอุตุนิยมวิทยาอเมริกัน สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 3 เมษายน 2552 . สืบค้นเมื่อ21 มกราคม 2553 .
  72. ^ Keitzl โทมัส; เมลลาโด, ฮวนเปโดร; Notz, Dirk (2016). "ผลกระทบของความปั่นป่วนที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนต่อการละลายด้านล่างของน้ำแข็ง" . J. Phys. Oceanogr . 46 (4): 1171–1187 รหัสไปรษณีย์ : 2016JPO .... 46.1171K . ดอย : 10.1175 / JPO-D-15-0126.1 .
  73. ^ วูดส์, แอนดรูว (1992) “ การละลายและการละลาย”. J. Fluid Mech . 239 : 429–448 รหัสไปรษณีย์ : 1992JFM ... 239..429W . ดอย : 10.1017 / S0022112092004476 .
  74. ^ a b c Reynolds, Francis J. , ed. (พ.ศ. 2464). "น้ำแข็ง"  . ถ่านหินของสารานุกรมใหม่ นิวยอร์ก: บริษัท P. F. Collier & Son
  75. ^ "น้ำแข็งเป็นเงินในเมืองที่หนาวที่สุดของจีน" AFP ผ่าน The Sydney Morning Herald 13 พฤศจิกายน 2551. สืบค้นจากต้นฉบับเมื่อ 2 ตุลาคม 2552 . สืบค้นเมื่อ26 ธันวาคม 2552 .
  76. ^ ASHRAE “ การผลิตน้ำแข็ง”. 2006 ASHRAE Handbook : เครื่องทำความเย็น. รุ่นนิ้ว - ปอนด์. หน้า 34-1. ISBN 1-931862-86-9 . 
  77. ^ Rydzewski, A.J. "Mechanical Refrigeration: Ice Making." Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers. 11th ed. McGraw Hill: New York. pp. 19–24. ISBN 978-0-07-142867-5.
  78. ^ U.S. Census Bureau. "Ice manufacturing: 2002." Archived 22 July 2017 at the Wayback Machine 2002 Economic Census.
  79. ^ Deuster, Patricia A.; Singh, Anita; Pelletier, Pierre A. (2007). The U.S. Navy Seal Guide to Fitness and Nutrition. Skyhorse Publishing Inc. p. 117. ISBN 978-1-60239-030-0.
  80. ^ "Unique ice pier provides harbor for ships," Archived 23 February 2011 at Wikiwix Antarctic Sun. 8 January 2006; McMurdo Station, Antarctica.
  81. ^ a b Makkonen, L. (1994) "Ice and Construction". E & FN Spon, London. ISBN 0-203-62726-1.
  82. ^ Gold, L.W. (1993). "The Canadian Habbakuk Project: a Project of the National Research Council of Canada". International Glaciological Society. ISBN 0946417164.
  83. ^ Talkington ฟิโอน่า (3 พฤษภาคม 2005) "Terje Isungset Iceman Is Review" . BBC Music. สืบค้นเมื่อ 24 กันยายน 2556 . สืบค้นเมื่อ24 พฤษภาคม 2554 .

ลิงก์ภายนอก