Eis

Eis ist der dritte Aggregatzustand, die feste Phase von Wasser. Flüssiges reines Wasser erstarrt zu Eis bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt, der bei Normaldruck in Anwesenheit von Kristallisationskeimen bei 0 °C liegt. Als natürlich vorkommender kristalliner Festkörper mit einer definierten chemischen Zusammensetzung zählt Eis zu den Mineralen. Aufgrund seiner chemischen Struktur H2O gehört Eis zur Stoffgruppe der Oxide. Unter atmosphärischen Bedingungen kristallisiert Eis im hexagonalen Kristallsystem und tritt in der Natur in verschiedenen Erscheinungsformen auf: von Schneeflocken, Graupel- und Hagelkörnern, Reif und Raureif über Raueis und Klareis, Eiszapfen und Eisblumen, Kammeis und Haareis, Firn und Nilas, Eisdecken stehender und fließender Gewässer, Grundeis, Treibeis, Packeis, Festeis, Schelfeis bis zu Gletschern, Eiskappen und Eisschilden. Die Dichte von hexagonalem, gewöhnlichem Eis ist mit 0,918 g/cm³ (reines, luftfreies Eis-Ih bei 0 °C) geringer als die von flüssigem Wasser, was auch Dichteanomalie des Wassers genannt wird. Auf Grund dessen schwimmt Eis auf der Wasseroberfläche und bildet dort Eisdecken, Eisschollen und Eisberge. Hierbei befindet sich nur rund ein Zehntel des Eisvolumens über der Wasseroberfläche, die übrigen rund 90 Volumenprozent tauchen unter. Von einem 100 Meter dicken Tafeleisberg liegen daher etwa 90 Meter unter Wasser (die im Auftrieb verdrängte Wassermasse entspricht der Gewichtskraft des Eises). In reiner Form besteht Eis aus farblosen, transparenten Kristallen. Wenn bei der Bildung der Eiskristalle feine Luftbläschen in Eisblöcke eingeschlossen wurden, erscheinen diese durch vielfache Lichtbrechung weißlich. Eis besteht als chemischer Stoff aus H2O und zeichnet sich durch eine Reihe besonderer Eigenschaften des Wassers aus. Bei zahlreichen meteorologischen Phänomenen spielt Eis eine wesentliche Rolle. Polare Eiskappen und Vergletscherungen von Polarregionen mit Ausbildung von Eisschilden haben entscheidenden Einfluss auf das Klima des Planeten Erde. Dauerhafte Eisbedeckungen in der Polarregion kennzeichnen ein Eiszeitalter. Die im Eis gebundene Wassermenge ist ein wichtiger Speicher im globalen Wasserkreislauf; sie beeinflusst auch die Zugänglichkeit von verschiedenen Regionen als Lebensräumen. Als die feste Form von Wasser ist Eis von besonderer Bedeutung für unsere Biosphäre. Die Wissenschaft von Formen, Auftreten und Eigenschaften von Eis und Schnee ist die Glaziologie.