Рыба, кислород, вода и физика
Окончание. Начало в № 22(132), 2007 г.
Где искать и ловить рыбу в летнюю жару - вроде вопрос понятный. Конечно, где вода прохладней, но, оказывается, не только этот фактор влияет на поведение рыб, о чем и рассказывается в статье, начало которой было опубликовано в прошлом номере.
Давайте вспомним пульверизатор или аквариумный компрессор, погруженный в воду. Оба механизма работают на "принципе Бернулли". В одном при подаче воздуха в трубу, заканчивающейся сужением, происходит уменьшение давления, и через другую атмосферное давление гонит жидкость. В другом, наоборот, вода, прокачиваемая в трубке, из-за разности давлений захватывает воздух из другой трубки (верхний конец которой остается на поверхности аквариума).
На речке же происходит вот что. Вода, вырвавшаяся на порог, оказалась как бы в трубе с меньшим сечением. Скорость ее тем самым увеличивается, а давление, соответственно, уменьшается (т.е. уменьшается противодействие воды атмосферному давлению). В связи с этим атмосферное давление в определенном месте и на определенном участке реки вдруг резко возрастает. А так как возросло давление то, и увеличилась растворимость кислорода в воде. Поток воздуха на перекате устремляется за течением, и в какой-то момент перемешивается с водой.
Тут надо сделать отступление. Дело в том, что потоки воздуха и воды, в принципе, никогда не текут спокойно (т.е. ламинарно). Чаще всего они создают вихревое или турбулентное движение. Возьмем, например, воздух. Все, наверное, видали последствия его вихревого потока. Это и песчаные волны в пустыне и на склонах дюн, и клубы дыма, выходящего из труб. Самый наглядный пример, когда на ветру развеваются флаги. Когда же движение воздушных масс происходит вдоль водной поверхности, то в местах образования вихрей, вследствие понижения здесь воздушного давления, вода возвышается горбом - рождается волна. На порогах волна частое явление.
Но интересное еще не закончилось. Бывает так, что за мелководьем следует глубина. Давление воды и воздуха здесь больше, чем на пороге. Набравший скорость поток вспучивается, как бы наталкивается на невидимую стену и пытается преодолеть вдруг возникшую преграду. В этом месте находится вторая граница увеличения давления, т.е. вода вновь насыщается кислородом. На этой границе возникают такие возмущения потоков воды и воздушных масс, что можно наблюдать явление вспенивания воды. Из-за вихревых потоков вода захватывает какое-то количество воздуха и расшибает его на мелкие пузырьки.
Все эти процессы благоприятно сказываются на кислородной насыщаемости воды. Рыба на таких участках чувствует себя более-менее комфортно и находится чаще всего сразу у самого дна, носом по течению. Почему у дна? Объясню.
Все из-за разности давлений. Вода за порогом давит на воду, которая течет по порогу, т.е. пытается вернуться обратно (всем известное обратное течение). Обратная вода нахлестывается на течение и подминает его под себя. Проявляется всасывающее действие текущей воды. При этом действии вода, обогащенная кислородом, оказывается у дна. Этим же объясняется и опасность быстрин для купающихся, всасывающее действие водоворотов.
Кстати, еще одно проявление "принципа Бернулли". Узкое место реки. Вода разбегается и выходит на широкое место. Вот в узком как раз и происходит падение давления. Быстрина. Можно вычислить, что течение воды в реке при умеренной скорости 1 м/ч втягивает человеческое тело с силой 30 кг!
"Принцип Бернулли" все-таки не является единственной причиной, при которой рыба скапливается у порогов. Дело в том, что на мелких глубинах происходит более интенсивное, чем на глубоких, испарение воды. Вспомним, что чем тоньше слой жидкости, тем быстрее она испаряется. Молекулы воды при испарении забирают часть энергии у воды, при этом последняя охлаждается. Прохладная вода из-за более большей плотности опускается вниз, а более теплая поднимается на поверхность. Таким образом, за порогом у дна оказывается жидкость не только обогащенная кислородом, но и гораздо холоднее, чем перед порогом. И это явление также благоприятно сказывается на комфортном состоянии рыбы.
Какой же можно сделать вывод из всего выше сказанного? Самое главное, наверное, - это то, что физические законы помогают жить рыбе даже в самых экстремальных условиях. Когда летняя жара нагревает воду и препятствует растворению в ней кислорода. Но пороги на реке не единственное место, где проявляет себя принцип Бернулли. Это явление может происходить и при резком перепаде глубин, и на суженных участках рек, и даже там, где на реке вдруг по середине вырастает остров. Тогда на рукавах происходит падение давления и увеличение скорости потока. Даже на маленьких участках, например, меж двух огромных камней или между двумя быками железобетонного моста. Т.е. везде, где происходит сужение водного потока или канала, возникает падение давления воды. Тем самым - самое место для стоянки рыбы. Как сказал мне однажды старый рыбак: "Рыбу ищи за камнями, которые частенько торчат из воды".
К сожалению, все мной описанное выше не является правилом к действию. Поведение рыбы в воде, а значит и ее клев, зависит не только от кислорода. Огромное множество факторов влияют на состояние рыбы. Это и газовый состав воды, и температурный, и биологический, и химический, и ионный. Вода - это и хороший растворитель, в которой происходят химические реакции, и жидкость, и электролит, и раствор. На ее изменение влияет практически все, что ее окружает и находится в ней. А коль происходят изменения в воде, то и рыба, как лакмусовая бумажка, моментально реагирует на проходящие реакции. Чем лучше среда обитания для рыбы, тем лучше она себя чувствует, а значит, будет плодится и размножаться.
Владимир Римов, Тульская обл.
