Благодаря этому лёд постоянно удерживается на поверхности водоёма и по мере стаивания всплывает вверх, высвобождая объём для стекания талой воды, привносящей усвоенную теплоту плавления.
О том, что ледяной покров сберегает водоём от глубокого промерзания известно давно, а вот то, что большие различия в интенсивностях расхода и усвоения равных, но противонаправленных количеств теплоты фазовых превращений, обусловливают неравновесный теплообмен ледяного покрова, а значит и водоёма, накрытого им, с внешней средой было неизвестно. Это и составляет суть открытия под названием «Закономерность неравновесного теплообмена замерзающих водоёмов с внешней средой».
Что же касается собственно жидкой массы водоёма, то при неизменном в течение года уровне воды в нем от конца таяния льда до начала нового замерзания его водная масса настолько же нагревается, насколько остывает, то есть в период открытого состояния в водоёме существует в холодное ли, теплое ли лето сходящийся баланс теплообмена с внешней средой. Разбаланс здесь не мыслим.
Поэтому имевшие место подозрения оппонентов в том, что я якобы своим открытием отвергаю давно проверенную методику теплобалансовых расчетов по водоёмам являются несправедливыми. На обнаруженную здесь непригодность балансового метода следует обратить внимание, ибо так могут оставаться нераскрытыми важные теплообменные процессы. Об этом свидетельствует и моя попытка выявить обнаруженную закономерность традиционным методом теплового баланса. И хотя я знал, что ординарными методами почти никогда нельзя получить неординарный результат.
В конечном счете оказывается, что при теплообмене с внешней средой за период своего существования ледяной покров якутского озера усваивает теплоты плавления в 27,5 раза больше, чем должен бы потерять теплоты кристаллизации, если теплообмен был бы равновесно обратимым. Иными словами, лёд «отпустил» в атмосферу всего лишь 3,6 % того количества тепла, которое следовало ему отдать в соответствии с зимним тепловым воздействием отрицательной температуры. И этих 3,6 % ему как раз хватило, чтобы такая потеря, выраженная высвобождением теплоты кристаллизации зимой, летом полностью компенсировалось возвратным «стеканием» теплоты плавления. Подобное же задержание отвода тепла из ледяного покрова Северного Ледовитого океана составляет уже 0,5 % от возможной отдачи, не будь на её пути кондуктивной теплопередачи через лёд.
О том, что ледяной покров оберегает водоём от глубокого промерзания известно с незапамятных времен, а вот то, что большие различия в интенсивностях высвобождения и усвоения равных, но противонаправленных количеств теплоты фазовых превращений, обусловливают неравновесный теплообмен ледяного покрова, а, значит, и водоёма, накрытого им, с внешней средой до сих пор было неизвестно. Установленное ныне обсуждается под названием «Закономерность неравновесного теплообмена замерзающего водоёма с окружающей средой».
Может возникнуть вопрос, а при чем тут водоём, если теплоту сберегает лёд? Но отделить эти среды одну от другой нельзя, ибо ледяной покров является неотъемлемой частью водоёма. Мы подробно рассмотрели, что происходит именно со льдом, чтобы знать точный адрес и причину обнаруживаемого явления. Что же касается собственно жидкой массы водоёма, то не сложно догадаться, что при неизменном в течение года уровне воды в якутском озере от конца таяния льда (5 июня) до начата нового замерзания (10 октября) его водная масса настолько же прогревается, насколько остывает, то есть в период открытого состояния в водоёме существует в любое, холодное ли, теплое ли лето сходящийся баланс теплообмена с внешней средой. Разбаланс здесь немыслим.
Требовательный читатель, надо думать, ждёт ещё веских доказательств достоверности вышеизложенных положений. Они есть, их много. Ряд их далее изложен автором по мере развития своих взглядов на природу климата, некоторые ещё ждут выхода в «свет».
Остановлюсь пока лишь на одном своего рода универсальном доказательстве. Оно подтверждает и причину, и следствие установленной закономерности, а сверх того является кажется окончательно разъясняет до сих пор называемый «феноменом» факт образования глубоко оледеневающей вечной мерзлоты. Но прежде сделаем небольшой экскурс в развитие взглядов на причины образования вечной мерзлоты.
Завораживающе убедительное представление о теплоохранной роли льда, как «шубе» водоёмов, казалось было законченным и не нуждавшимся в каких-либо уточнениях. Видимо поэтому изучением роли льда в термике водоёмов не стали заниматься, и казавшееся во всем ясным его влияние на теплообмен водоёма с внешней средой стало неким эталоном, по которому сравнивались отклонения термики иных, кроме водоёмов, сред. Именно этому было обязано столь большое внимание, обнаруженной в Якутии два столетия назад, вечной мерзлоте, простирающейся на удивительно большую глубину в сотни метров. Это воспринималось как некий термодинамический парадокс, завлекший своей загадочностью. «Ледяной сфинкс» долго будоражил умы и, наконец, в советское время был создан специальный институт для его изучения, существующий по сей день в Якутске. Было установлено, что чистый лёд имеет больший коэффициент теплопроводности, чем у грунтов, покрывающих вечномерзлые породы. Значит литосфера тем более не должна была промерзать глубоко, а она промерзла. Долго муссировалось мнение, что её возникновение обязано древним оледенениям Земли и не иначе. Наконец, в последние годы, когда было установлено, что мерзлота простирается лишь там, где господствует отрицательная средняя годовая температура воздуха, верх стало брать мнение, что мерзлота – это продукт современного климата (М. К. Гаврилова, 1981).