Известно, что вода превращается в лед при температуре 0°, однако на текучих водоемах этому переходу из жидкого состояния в твердое мешает скорость течения, а в закрытых водохранилищах — перемешивание воды ветром. Поэтому ледообразование для подавляющего большинства рек центральной полосы начинается после установления устойчивых отрицательных температур воздуха.
Замерзание водоемов начинается с образования заберегов, т. е. узких полос льда около берегов. Приблизительно одновременно с образованием заберегов в толще воды образуются мельчайшие кристаллики льда, которые под влиянием ветра, волнения и других причин выносятся в русло рёйи и начинают стекать вниз по течению. По мере движения кристаллики льда соединяются друг с другом, образуя мелкие рыхлые куски льда—шугу. Поднимаясь на поверхность воды, шуга смерзается в пластики разных размеров.
С нарастанием отрицательных температур шуги в водоеме становится все больше. Через некоторое время ледообразующий материал покрывает почти всю поверхность реки. Лед задерживается на крутых поворотах реки, образуя заторы. Заторы цементируются поднимающейся из глубины шугой, представляя препятствие для вновь поступающего сверху ледообразующего, материала. Так постепенно река покрывается кусками льда и комьями снега, которые, смерзаясь, образуют ледяной покров.
На озерах и больших водохранилищах ледостав наступает несколько раньше, чем на реках, и носит несколько иной характер. При отсутствии ветра и волнения и в сильный мороз озеро или водохранилище иногда может покрыться зеркально гладким льдом в течение одной ночи. Такие явления можно наблюдать и на реках с тихим течением.
Надо предостеречь нетерпеливых любителей зимней рыбалки от выхода на лед в первые три-четыре дня ледостава. В это время молодой ледяной покров имеет разное строение и обладает различной грузоподъемной способностью. Вероятно, рыболовы наблюдали на одном и том же водоеме чередование участков прозрачно-черного льда с молочно-мутным. В одном случае лед успешно выдерживает вес взрослого человека, а в другом может неожиданно проломиться.
После того как водоем скроется под ледяным покровом, начинается нарастание толщины льда. Скорость нарастания зависит главным образом от температуры воздуха и наличия снега. Во время ледостава вода имеет более высокую температуру, чем воздух. Наличие снега на льду препятствует теплообмену воды с воздухом, а следовательно, замедляет рост ледяного покрова.
В первые две-три недели после ледостава рыболов должен избегать ловли на участках, покрытых снегом. Снег не только маскирует возможные полыньи, но обычно имеет под собой более тонкий лед. Нарастание льда особенно сильно идет в первые дни ледостава, когда лед еще тонок.
Исследования, проведенные мною на реках Дон и Воронеж зимой, показали, что в первые десять дней ледостава лед в среднем давал прирост за сутки 1,8 сантиметра, а в следующую десятидневку прирост сократился до 1 сантиметра.
К середине зимы толщина льда увеличивается настолько, что теплообмен воды и воздуха становится почти невозможным и лед прекращает рост. Сделаем небольшое уклонение в область физики.
Вода имеет удельный вес, равный 1, а лед — 0,9, следовательно, свободно плавающий в воде лед погружается в воду на 9/10 своей толщиный, а 1/2 толщины льда находится над водой и представляет собой запас пловучести или грузоподъемности.
Это важно знать при ловле на водоемах, где часто колеблется уровень воды, например в верхнем бьефе при сбросе воды через плотину.
Если рыболов, прорубив лунку, обнаружит, что уровень воды в ней установился не у верхней кромки льда, а у нижней или даже подоч льдом, то с этого места он должен немедленно уйти. В таком случае лед оказывается «висящим» над водой. Если он и касается воды, то грузоподъемность такого льда невелика, поэтому не исключена возможность, что вес взрослого человека превысит эту грузоподъемность и лед по ним рухнет.
Во избежание несчастного случая рыболов должен помнить о том, что лед на текучих водоемах находится под влиянием двух сил: «созидающей силы» мороьа и «разрушающей» силы течения воды. Сила течения бывает настолько велика, что иногда препятствует ледоставу или протачивает в ледяном поле промоины.
При зимней рыбалке надо избегать ловли или передвижения по льду там где имеются значительные скорости течения и известны выходы в воду грунтовых вод. По площади водоема лед имеет неодинаковую толщину. Толщина льда бывает больше у берегов и меньше на середине водоема. В реке большая толщина льда соответствует глубоким и широким местам.
Особую осторожность при ловле со льда надо соблюдать весной. После того как стает снеговой покров на водоеме (он тает быстро), начинается разрушение ледяного покрова. Это разрушение идет под влиянием солнечного лучеиспускания и теплого воздуха Под их действием во льду образуются оптические «чечевицы», которые собирают лучи солнца и способствуют дальнейшему нагреванию и разрушению льда. Уровень воды, поднимающийся с каждым днем, ломает лед снизу.