Формирование ледяных полей в пресноводных водоёмах происходит в условиях постепенного охлаждения воды. 34

Для возникновения льда в водоёмах необходимо: 1

• Переохлаждение воды. 1 Температура должна быть чуть ниже 0 °С, начиная с сотых долей и ниже. 1
• Наличие ядер кристаллизации. 1 Ими могут являться снежинки, льдинки, минеральные и органические взвеси. 1
• Турбулентное перемешивание. 1 Оно необходимо для отвода тепла, которое выделяется при кристаллизации. 1 Если перемешивания нет, то процесс кристаллизации прекращается. 1

Некоторые факторы, влияющие на формирование ледяного покрова:

• Интенсивность теплоотдачи поверхности водоёма с наступлением холодов. 1
• Величина теплоёмкости водоёма. 1 Чем больше объём водной массы в водоёме, и чем он глубже, тем длительнее процесс его охлаждения. 1
• Интенсивность перемешивания, связанная с транзитными течениями. 1 Чем более проточен водоём, тем интенсивнее вынос тепла из глубинных слоёв к поверхности, в атмосферу. 1
• Ветер. 1 Чем сильнее ветер, тем интенсивнее теплоотдача в атмосферу вследствие испарения и турбулентного теплообмена с морозным воздухом. 1

В зависимости от условий замерзания процесс может происходить по разным сценариям: 2

• В штилевую погоду при отсутствии заметного перемешивания воды переохлаждается до нескольких десятых градуса ниже нуля только тонкий поверхностный слой. 2 В этом слое появляются первые иглообразные кристаллы, смерзающиеся в виде тонкой плёнки (сало), промерзание которой приводит к образованию сплошной корки льда. 2
• При сильном ветре и волнении происходит интенсивное перемешивание водных масс, способствуя переохлаждению значительной толщи воды — вплоть до дна водоёма. 2 В этих условиях образуется внутриводный лёд из мелких пластинчатых кристаллов, которые, слипаясь, формируют скопления в виде комьев (шуги). 2
• В водотоках с сильным течением переохлаждение воды при отрицательной температуре воздуха может охватывать значительную часть толщи воды, вследствие чего развитие ледяных кристаллов становится возможным как в случае возникновения или закрепления их на неровностях русла (донный лёд), так и при транспортировке их переохлаждённой водой (внутриводный лёд). 4