От чего море голубое

Не верь глазам своим, или почему вода в море кажется синей

Во многих литературных источниках указывают, что море обладает синим цветом. Визуально большой объем воды действительно имеет этот оттенок.

Если набрать небольшое количество, то цвет меняется. Поэтому становится ясно, что на самом деле он иной.

Почему вода в море кажется синей? Существует несколько объяснений, которые дают понять человеку, почему это происходит.

Действительно ли H2O синяя?

Когда человек смотрит на воду, ему кажется, что она темно-синяя. На самом деле, это не так. Она прозрачная, самостоятельно не имеет цвета, но может иметь зеленый, желтый, голубой оттенок, в зависимости от микроорганизмов, которые в ней находятся.

Бывают моря, обладающие иным цветом, даже визуально. Они могут быть:

На это влияют временные и постоянные факторы.

Причины такого оттенка

На восприятие любого цвета влияет прохождение солнечных лучей. Они имеют разную длину волны, спектр. Выделяют:

Когда они смешиваются между собой, формируются другие оттенки, видимые глазами человека.

Синий цвет имеет самую короткую длину волны. Поэтому он задерживается в поверхностных слоях воды, рассеиваясь в ее толще.

Другие волны проникают намного глубже, поэтому невидимы для человеческих органов зрения. Это первая причина, объясняющая феномен.

Выделяют факторы окружающей среды, влияющие на оттенок морской H2O. Они действуют постоянно. Поэтому не всегда можно понять, какой именно цвет видит человек. Оттенок может меняться даже ежедневно.

Физические

Погода, облачность над морем постоянно меняются. В этом случае оно проявляет себя в качестве зеркала, отражая окружающее состояние неба, природы.

Например, если пасмурно, находят тучи, вода кажется темно-синей или черной. Когда светло и ясно, она голубая.

Многие люди, отдыхающие на море, отмечают, что оно может изменяться от светло-лазурного до черного. При этом находят тучи, появляются ураганы.

Химические

Микроэлементный состав – определяющий фактор. В морях, озерах находится большое количество разных веществ. Если они накапливаются, меняется оттенок.

Примером может стать Желтое море. Его цвет вызван нахождением огромного количества песка, других отложений. Это формирует желтый цвет.

В Черном море содержится большое количество сероводорода. Поэтому его оттенок переходит от темно-синего в черный.

Часто в море выбрасывают отходы. Например, нефтепереработки. Тогда оно становится черным с перламутровым переливом. Желтый, зеленый оттенок свидетельствуют об обширных загрязнениях отходами.

Биологические

Живые организмы в виде водорослей, планктона постоянно размножаются в воде. При обильном скоплении они приводят к изменению оттенка с синего до зеленого.

При смене температурного режима живые организмы уменьшаются в количестве, погибают. Поэтому цвет воды меняется.

Наиболее благоприятный фактор для размножения микроорганизмов, растительных культур – увеличение температуры воды и воздуха. Поэтому к лету оттенок становится зеленоватым, но зимой он темно-синий.

Морские водоемы, отличающиеся по цвету

В мире существует множество морей. Считается, что все они синие. На самом деле, это не так. Каждое из них имеет свой оттенок, на это влияют многие факторы:

1. Средиземное – считается лазурным, так как в Италии часто наблюдается ясная погода, большое количество солнца, изредка облачность;
2. Желтое – имеет одноименный оттенок, потому что в нем содержится огромное количество взвеси, распространяющейся из ближайших рек, впадающих в это море;
3. Балтийское – серое, так как в его области наблюдаются частые дожди, другие осадки, тучи, ухудшающие цветовосприятие;
4. Северное – темно-серый, черный, море находится в области холодного климата, где часто наблюдаются тучи;
5. Южно-Китайское, Саргассовое – зеленое, в нем постоянно размножается планктон, водоросли;
6. Черное – на разных побережьях оно отличается по цвету, может быть лазурным, темно-синим, черным, так как в нем содержится огромное количество сероводорода, придающего разный оттенок в зависимости от накопления и рассеивания световых лучей.

К временным факторам относится погода, поступление химикатов, микроэлементов от окружающих городов, нефтяных скважин. На постоянный оттенок влияет также концентрация веществ.

Видео по теме статьи

Почему море синее, если вода в стакане прозрачная — ответ на вопрос в видео:

Заключение

На оттенок морских вод влияет множество факторов. Когда человек посещает курорт, он может наблюдать голубой, ярко-синий цвет. Все связано с хорошими погодными условиями. Однако, если приехать в это же место в другое время, когда проходит сезон дождей, цвет меняется до черного.

Немаловажное значение имеет микроэлементный, биологический состав. Концентрирующиеся в воде вещества вызывают разное преломление световых лучей. Поэтому для человека оттенок воды иной. Хотя, на самом деле, он остается прежним, изменяется только содержание веществ.

Источник

Откуда берется цвет у моря?

Синее, лазурное, голубое, почти бирюзовое, иногда зеленоватое, грязно-желтое, свинцовое и серое — цвет воды у моря может меняться. Разберемся, почему так происходит.

Цвет морской воды меняется в зависимости от степени инсоляции — то есть облучения поверхностей солнечным светом. Вода поглощает и отражает световые лучи. Они рассеиваются, когда проникают сквозь толщу воды: короткие световые волны вода рассеивает лучше, а длинные — хуже. Короткие волны соответствуют синей части спектра , это фиолетовые, синие и голубые лучи солнечного спектра (подробнее — в нашем эксплейнере «Откуда берется цвет у неба?») . Длинные волны — зеленые, желтые, оранжевые и красные, они почти не рассеиваются водой в отличие от коротких волн, которые и отвечают за синий цвет. Поэтому в солнечную погоду мы видим голубое или синее море.

На цвет воды в море влияют и его обитатели, а именно фитопланктон — микроскопические планктонные водоросли. Они поглощают красный цвет солнечных лучей – он нужен им для производства углерода через фотосинтез. Из-за этого у морской воды получается зеленоватый оттенок. Так что в морских водах с высокой концентрацией фитопланктона, вода будет сине-зеленого цвета.

Бирюзовый оттенок воды означает то, что в воде очень мало или практически нет фитопланктона. Также этот цвет возможен, если на дне светлый песок или светлые камни.

Активное размножение фитопланктона, у которого есть красный пигмент, приводит к окрашиванию морской воды в соответствующий цвет. У некоторых видов фитопланктонов, например, у динофлагеллятов, цвет пигментов варьируется от зеленого до коричневого и красного.

Поэтому цвет воды может стать темным, пурпурным или розовым. Кстати, это явление напрямую никак не связано с приливами, поэтому многие специалисты называют его не красными приливами, а «цветением воды».

Источник

Почему небо голубое, а море синее?

Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

Андрей Варламов, Аттилио Ригамонти, Жак Виллен

Альпина Паблишер, 2020

Цвет моря и сила ветра

Море и небо дарят нам разнообразные цвета, вдохновившие многих художников. Аркадий Рылов воспроизвел эти цвета на картине, выставленной в Третьяковской галерее в Москве. Белые хмурые облака плывут по небу всех оттенков синего. Поверхность моря более темная, подошвы волн — почти черные, а гребни местами образуют белые «барашки».

Количество «барашков» и высота волн зависят от скорости ветра. Эта информация имеет важное значение для моряков: для определения скорости ветра они пользуются эмпирической таблицей, которую разработал британский адмирал сэр Фрэнсис Бофорт (1774–1857). На картине Рылова наличие небольшого количества «барашков» свидетельствует о ветре 12–19 км / ч, то есть 7–10 морских узлов. Такой ветер считается слабым и соответствует силе в 3 балла по шкале Бофорта.

Яркость морской поверхности зависит от угла наблюдения. Действительно, луч света, падающий на поверхность моря, как частично преломляется, так и частично отражается. Интенсивность отраженного луча зависит, в частности, от показателя преломления воды и угла падения. Чем острее угол, тем сильнее отражение. Поэтому поверхность моря кажется более яркой у горизонта, чем вблизи наблюдателя.

А что насчет его цвета? Цвет поверхности практически непредсказуем , так как зависит от многих факторов, таких как глубина моря, положение солнца, цвет неба, наличие взвешенных частиц и водорослей и т. д. Все эти факторы влияют на отражение света от поверхности, его рассеяние и поглощение в воде. И все же море чаще всего синее.

Причина в том, что вода поглощает меньше света в диапазоне между 400 и 500 нм (синего), чем в остальной части видимого спектра. Да, вода поглощает мало синего! Стакан воды выглядит совершенно прозрачным. Но начиная с толщины в несколько метров вода начинает заметно поглощать свет.

Цвет неба в хорошую погоду

В то время как предсказать цвет моря непросто, цвет неба в хорошую погоду легко объясняется физическими принципами, выявленными английским физиком лордом Рэйли (Рэлеем) (1842–1919). В отсутствие облаков цвет неба определяется результатом взаимодействия солнечного излучения с компонентами атмосферы Земли , а именно с неоднородностями (флуктуациями) плотности молекул азота и кислорода.

Как эти молекулы ведут себя, попав в поле солнечного излучения? Рассмотрим монохроматический свет, обладающий заданной длиной волны λ. Он представляет собой колеблющиеся в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения света, с частотой υ магнитное и электрическое поля. Под действием колеблющегося электрического поля электроны в молекулах также колеблются с частотой υ. В результате и сама молекула становится маленьким излучателем, испуская свет той же частоты, что и падающая волна. Это похоже на то, как излучает электромагнитные радиоволны теле- или радиоантенна. В случае молекул и солнечного света длина его волны оказывается много большей размера молекул, и такое рассеяние называется «рассеянием Рэлея» . Расчеты показывают, что интенсивность рассеянного света оказывается пропорциональной четвертой степени частоты υ4 (или 1 / λ4). Это утверждение называется законом Рэлея — Джинса.

Как все это связано с цветом неба? Согласно закону Рэлея, рассеяние электромагнитных волн оказывается значительно интенсивнее для высоких частот по сравнению с низкими. Это означает, что молекулы атмосферы сильнее рассеивают синий цвет, чем красный, зеленый или желтый.

Наших глаз преимущественно достигают именно световые лучи синего цвета.

Вот почему небо синее! Следуя этому рассуждению, можно было бы предположить, что небо должно быть фиолетовым, так как фиолетовое излучение обладает более высокой частотой, чем синее. В действительности в спектре солнечного излучения доля фиолетового меньше, чем синего. Кроме того, и максимальная чувствительность человеческого глаза находится в области зеленого (555 нм). В результате фиолетовая часть спектра солнечного излучения оказывается подавленной в восприятии человеческого глаза, и небо видится синим.

Небо на закате и после

На закате небо над горизонтом принимает красивый розовый оттенок. Этот цвет также обусловлен рассеянием солнечного света в атмосфере. Поскольку свет распространяется во всех направлениях, то до нас доходит лишь его часть, а остальное возвращается в пространство. Часть солнечной энергии, возвращающаяся за пределы земной атмосферы, невелика, однако для некоторых явлений она может оказаться существенной. В видимом излучении разница между энергией, получаемой поверхностью земли и верхними слоями атмосферы, обусловлена прежде всего рассеянием.

Так, мы видим, что в дневное время энергия, получаемая на земле, меньше падающей на верхние слои атмосферы примерно на 25% в синем и на 10% — в красном диапазонах. На закате эти пропорции изменяются, поскольку свету приходится преодолевать гораздо большую толщу атмосферы. Таким образом, синий свет почти целиком рассеивается, и наблюдатель на земле видит в основном красный.

Как только солнце исчезает за горизонтом, постепенно наступает ночь. Цвет неба в ночное время — совсем иной вопрос.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Источник