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Physik im Alltag und Naturphänomene

Stehende Eiszapfen

Der Winter treibt merkwürdige Blüten, wenn er denn überhaupt bereit ist uns zu beehren. Früher (ja, ich weiß: Früher war alles besser.) konnte ich diese Blüten in frostigen Nächten häufiger züchten. Inzwischen wird es seltener. Umso mehr freue ich mich von außerhalb Beispiele dafür zu erhalten, dass der Winter es noch kann – mehr oder weniger aufrecht stehende Zapfen wachsen zu lassen.
Manfred Weber aus der Nähe von Luzern/Schweiz schickte mir einige Fotos, auf denen solche Zapfen in unterschiedlicher Form zu sehen sind. Dabei ist der Winter offenbar nicht wählerisch. Wenn die Bedingungen stimmen, insbesondere eine genügend tiefe Temperatur, passiert was passieren muss. In diesem Fall lag eine Kabelspule aus Kunststoff im Regen, sodass die kleinen Unterteilungen mit Wasser vollliefen. Darin ist dann in der Nacht das Wasser gefroren und hat die bis zu 6 cm hohen Eiszapfen entstehen lassen. Ein Glücksfall, denn normalerweise findet man gerade mal einen Zapfen in einer Vogeltränke u. Ä. vor. Manfred Weber gilt mein herzlicher Dank für die Entdeckung des Phänomens und die Zusendung der Fotos!
Das Zustandekommen solcher Zapfen, die scheinbar die Schwerkraft missachten, habe ich in früheren Beiträgen beschrieben. Entscheidend ist dabei die Anomalie des Wassers, wonach es sich unterhalb einer Temperatur von 4 °C ausdehnt. Zunächst bildet sich in den kleinen Abteilungen auf dem Wasser eine Eisschicht. Diese wächst langsam nach unten, wodurch das darunter befindliche Wasser unter Druck gerät und schließlich durch eine Schwachstelle in der Eisschicht hindurchbricht und zu einem Eisring gefriert. Dieser wird dann durch weiter nachfließendes Wasser verlängert, solange sich der Ausdehnungsprozess fortsetzt. Schließlich friert auch der flüssige Kanal in den so entstandenen Eisröhren zu.

Diskussionen

14 Gedanken zu “Stehende Eiszapfen

  1. Ich hätte das Foto nicht gezeigt mit meiner vorauseilenden Rücksichtsnahme. Aber wer bin ich denn?

    Verfasst von kopfundgestalt | 2. Januar 2021, 00:32
  2. Sehr interessant, Joachim. Das ist mir noch nie aufgefallen. Wenn es irgendwann mal frostig genug wird, werde ich das mal nachvollziehen.

    Verfasst von Ule Rolff | 2. Januar 2021, 09:31
  3. Wie kommt es, dass auch der Eiskanal zufriert? Weil kein Wasser mehr nachfließt?

    Verfasst von gkazakou | 2. Januar 2021, 12:41
    • Ja genau deshalb. Irgendwann hört ja der Druck des sich ausdehnenden Eises auf das Wasser auf, sie es, dass kein flüssiges Wasser mehr da ist es aufhört weiter zu gefrieren. Dann fließt auch kein Wasser mehr durch den Kanal und er friert zu.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 2. Januar 2021, 14:29
      • Auch die Frage der Neigung der Zapfen dürfte interessant sein.

        Verfasst von kopfundgestalt | 2. Januar 2021, 18:30
      • Ist sie auch, sie wird weitgehend durch die Symmetrieeigenschaften der Eiskristalle bestimmt. Einen direkt aufrecht stehenden Zapfen habe ich noch nicht beobachtet – also kein Antigeozentrismus. In der Form scheint der Zufall die entscheidende Rolle zu spielen.

        Verfasst von Joachim Schlichting | 2. Januar 2021, 19:40

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