Was ist ein "Frostbeben"? Die Kryoseismen, die durch die Physik des gefrorenen Wassers verursacht werden

Der Polarwirbel, der derzeit im Mittleren Westen in Richtung der östlichen Vereinigten Staaten zirkuliert, hat diese Woche gefährlich kalte Bedingungen verursacht, wobei elf Menschen ums Leben kamen und noch mehr Verletzungen durch Erfrierungen entstanden sind. Zu den furchterregenden Bedingungen in einigen Bundesstaaten wurden die Geräusche von wirbelnden Winden und rasselnden Bäumen von donnernden lauten Booms unterbrochen. Die Bewohner können sich darauf verlassen: Diese lauten Geräusche wurden durch „Frostbeben“ verursacht, die schrecklich benannt wurden, aber glücklicherweise ein sicheres und natürliches Nebenprodukt der merkwürdigen Physik des Wassers sind.

Auf Twitter gaben die Leute zu, dass sie glaubten, die Booms seien Schrotflinten, herabstürzende Bäume oder sogar jemand, der „in mein Haus gerammt“ wurde.

Was ist ein "Frostbeben"?

Das mit einem „Frostbeben“ einhergehende Bruchgeräusch ist das Geräusch eines Bodens, der bei einem so hohen Druck zusammengedrückt wurde, dass er plötzlich bricht und ein lautes Knackgeräusch verursacht. Das ist das Frostbeben oder Kryoseismus, der wissenschaftliche Name für einen Riss im Boden, der zuvor mit Wasser oder Eis gesättigt war. All dieser Druck wird durch Wasser verursacht, das weit unter die Oberfläche des Bodens eingedrungen ist und plötzlich durch einen gewaltigen Stoß kalter Temperaturen gefriert, wie bei einem polaren Wirbel.

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Nein, #Chicago, du hattest kein #Erdbeben. Es war ein #Frostbeben!

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Jeder, der jemals Eiswürfel gemacht hat, hat Wasser gesehen dehnt sich aus wenn es einfriert. Deshalb schwimmt es: seine molekulare Struktur dehnt sich aus, sobald die Temperatur unter 4 Grad fällt, wodurch es weniger dicht wird und über flüssigem Wasser steigt. Die meisten Flüssigkeiten Vertrag Wenn die Temperatur sinkt, wird Wasser besonders ungewöhnlich - und es ist besonders beängstigend, während eines Kälteschnapses den Boden zu haben.

Hier ist, wie Andrew Leung, ein Ph.D. Kandidat an der University of Toronto Scarborough (ein Ort, der mit Kälteeinbrüchen sehr vertraut ist), erklärte die Frostbeben 2014, nicht lange nachdem die Region durch einen heftigen Eissturm überwintert war.

Wenn Wasser in den Boden gelangt, was zur Sättigung führt und plötzlich gefriert, wird das Wasser zu Eis und dehnt sich im Boden aus. Allmählich sind alle Räume im Boden aufgebraucht, wodurch sich der Bodendruck aufbaut. Schließlich erreicht der Druck einen kritischen Punkt und der Boden gibt den Druck ab. Wenn der Druck abgelassen wird, verursacht er Risse oder donnernde Geräusche. Schnee ist ein wirksamer Isolator, daher ist für dieses Tiefkühlen auch eine geringe oder keine Schneedecke erforderlich.

Glücklicherweise sind sie laut Leung nur „milde Belästigungen“ und stellen kein großes Risiko dar, abgesehen von der Störung der Menschen, die versuchen, durch die Kälte zu schlafen.

Menschen, die die Kälte überstehen, sollten sich jedoch auf das Gegenteil von donnernden Winterbooms vorbereiten: Das unheimliche Geflüster des zugefrorenen Michigansees, ein weiteres Opfer des Polarwirbels, das Sie unten hören können.