На Руси издавна строили избы из бревен. В сильные морозы избы трещали, потому и назывались такие морозы на Руси трескучими. В лесу в сильный мороз тоже слышен характерный треск. «Это мороз трещит!», – говорили наши предки. В действительности же причиной потрескивания древесины является замерзающая влага, а точнее, – уникальные теплофизические свойства воды!
Исследования показывают, что вода, превращаясь в лед, увеличивается в объеме приблизительно на 9%, – ведь плотность льда при атмосферном давлении и 0°С равна 916,7 кг/м3, а воды – 999,8 кг/м3. Благодаря меньшей плотности лед не тонет в воде и препятствует промерзанию водоемов до дна. При дальнейшем понижении температуры лед, как и все твердые тела, уменьшается в объеме, а его плотность возрастает. Так, если при 0°С плотность льда составляет 916,2 кг/м3, то уже при минус 20°С его плотность достигает значения 919, 4 кг/м3, а при минус 40°С – 920,8 кг/м3.
В сильный мороз бревна и стволы деревьев промерзают достаточно глубоко, а содержащаяся в них влага превращается в лед и увеличивается в объеме. Давление образующегося льда в древесных волокнах бывает настолько велико, что древесина не выдерживает и с треском лопается. Поэтому в сильные морозы и бревна трещат, и сучья деревьев, а бывает, даже стволы деревьев раскалываются, как будто топором кто-то ударил.
Водоемы в сильный мороз тоже промерзают глубоко. Вода под толщей льда кристаллизуется, увеличиваясь в объеме, что приводит к возрастанию давления на ледовый покров снизу. С другой стороны, существенное понижение температуры воздуха приводит к увеличению плотности льда, поэтому верхний слой льда сжимается. Если возникающее напряжение в толще льда не может быть компенсировано за счет отторжения льда у берегов, может наблюдаться локальное разрушение ледового покрова, сопровождающееся шумом и образованием трещин.
