Цвет глубины океана названия

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:

• красный,
• желтый,
• синий,
• зеленый цвет, видимый человеческим зрением.

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

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.

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.

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

Цвет океана — Ocean color

«Цвет» океана определяется взаимодействием падающего света с веществами или частицами, присутствующими в воде. Белый солнечный свет состоит из спектра длин волн (около 400–700 нм), капельки которого рассеиваются в непрерывный спектр цветов « радуги ». Большое количество воды, даже в бассейне, тоже будет синим.

Когда свет падает на поверхность воды, разные цвета поглощаются, пропускаются, рассеиваются или отражаются с разной интенсивностью молекулами воды и другими так называемыми оптически активными составляющими в суспензии в верхнем слое (называемом эпипелагической или фотической зоной ) океан. Причина того, что воды открытого океана кажутся голубыми в ясный полдень, связана с поглощением и рассеянием света. Волны синего цвета рассеиваются, подобно рассеянию синего света в небе, но поглощение является гораздо большим фактором, чем рассеяние для чистой воды океана. В воде поглощение сильно в красном и слабое в синем, поэтому красный быстро поглощается в океане, оставляя синий. Почти весь солнечный свет, попадающий в океан, поглощается, за исключением очень близких к побережью. Волны красного, желтого и зеленого цветов поглощаются молекулами воды в океане.

Когда солнечный свет попадает в океан, часть света отражается обратно прямо, но большая его часть проникает через поверхность океана и взаимодействует с молекулами воды, с которыми сталкивается. Волны красного, оранжевого, желтого и зеленого цвета поглощаются, поэтому оставшийся свет, который мы видим, состоит из более коротких длин волн синего и фиолетового цветов.

Любые частицы, взвешенные в воде, увеличивают рассеяние света . В прибрежных районах сток из рек; подъем песка и ила со дна приливами , волнами и штормами; и ряд других веществ могут изменить цвет прибрежных вод. Некоторые типы частиц могут также содержать вещества, которые поглощают свет определенных длин волн, что изменяет его характеристики. Например, микроскопические морские водоросли , называемые фитопланктоном , обладают способностью поглощать свет в синей и красной областях спектра благодаря особым пигментам, таким как хлорофилл . Соответственно, когда концентрация фитопланктона в воде увеличивается, цвет воды смещается в сторону зеленой части спектра. Мелкие минеральные частицы, такие как осадок, поглощают свет в синей части спектра, в результате чего вода становится коричневатой, если имеется большое количество наносов.

Наиболее важным светопоглощающим веществом в океанах является хлорофилл, который фитопланктон использует для производства углерода путем фотосинтеза . Хлорофилл, зеленый пигмент, заставляет фитопланктон преимущественно поглощать красную и синюю части светового спектра и отражать зеленый свет. Районы океана с высокой концентрацией фитопланктона имеют оттенки сине-зеленого цвета в зависимости от типа и плотности популяции фитопланктона в них. Основной принцип дистанционного зондирования цвета океана из космоса заключается в том, что чем больше фитопланктона в воде, тем она зеленее.

Есть и другие вещества, растворенные в воде, которые также могут поглощать свет. Поскольку вещества обычно состоят из органического углерода, исследователи обычно называют их окрашенными растворенными органическими веществами .

Содержание

История

Дистанционное зондирование цвета океана из космоса началось в 1978 году с успешного запуска цветного сканера прибрежной зоны НАСА (CZCS). Несмотря на то, что CrZCS была экспериментальной миссией, рассчитанной на один год, датчик продолжал генерировать ценные временные ряды данных по выбранным тестовым участкам до начала 1986 года. Прошло десять лет, прежде чем стали доступны другие источники данных о цвете океана с помощью запуск в 1997 году других датчиков, в частности датчика с широким полем зрения на море ( SeaWiFS ), на борту спутника NASA SeaStar. Последующие датчики включали спектрорадиометр изображения среднего разрешения (MODIS) НАСА на борту спутников Aqua и Terra, спектрометр изображения среднего разрешения ESA ( MERIS ) на борту его экологического спутника Envisat. Несколько нового океан датчики цвета недавно были запущены, в том числе в Индийском океане Color Monitor (ОСМ-2) на борте НОКИ «ы Oceansat-2 спутник и корейские геостационарного Ocean Color Imager (GOCI), который является датчиком цвета первого океана будет запущен на геостационарную спутника , и Visible Infrared Imager радиометр Люкс ( VIIRS ) на борту Суоми АЭС НАСА. В течение следующего десятилетия различные космические агентства планируют больше датчиков цвета океана.

Радиометрия цвета океана и производные от нее продукты также рассматриваются как фундаментальные важные климатические переменные, как это определено Глобальной системой наблюдения за климатом . Наборы данных о цвете океана предоставляют единственную глобальную синоптическую перспективу первичной продукции в океанах, давая представление о роли мирового океана в глобальном углеродном цикле .

Радиометрия цвета океана

Радиометрия цвета океана — это технология и дисциплина исследования, касающаяся изучения взаимодействия между видимым электромагнитным излучением, исходящим от солнца, и водной средой. В общем, этот термин используется в контексте наблюдений дистанционного зондирования , часто проводимых со спутников, находящихся на околоземной орбите . Используя чувствительные радиометры, такие как бортовые спутниковые платформы, можно тщательно измерить широкий спектр цветов, выходящих из океана. Эти измерения могут использоваться для получения важной информации, такой как биомасса фитопланктона или концентрации другого живого и неживого материала, которые изменяют характеристики поступающей радиации. Мониторинг пространственной и временной изменчивости цветения водорослей со спутников в крупных морских регионах вплоть до масштабов мирового океана сыграл важную роль в характеристике изменчивости морских экосистем и является ключевым инструментом для исследования того, как морские экосистемы реагируют на изменение климата и антропогенные возмущения.

Хлорофилл как заместитель фитопланктона

Визуализация справа, полученные с использованием данных из изображений среднего разрешения спектрорадиометра (MODIS) на борту НАСА Аква спутника , показывает ежемесячно поверхности моря хлорофилл с июля 2002 года по февраль 2016 года Хлорофилл является прокси для фитопланктона изобилия. Фитопланктон — это микроскопические водоросли : морские первичные продуценты , превращающие солнечный свет в химическую энергию, поддерживающую пищевую сеть океана . Более темные оттенки зеленого указывают на большее количество хлорофилла, большее количество фитопланктона, а более темные оттенки синего указывают на меньшее количество хлорофилла и меньшее количество фитопланктона. Белый цвет представляет собой модовое значение хлорофилла в мировом океане.

Как и растения на суше, фитопланктону для цветения нужен солнечный свет и питательные вещества. Основным источником питательных веществ в океане является холодная глубокая океанская вода, которая выходит на поверхность, что называется апвеллингом . Циркуляция океана и атмосферы определяет, где поднимаются питательные вещества. Области апвеллинга и, следовательно, продуктивности фитопланктона, включают субполярные круговороты вдоль экватора, вдоль западного побережья континентов, вдоль западных пограничных течений (например, Гольфстрим ) и вблизи островов. К другим источникам поступления питательных веществ на поверхность океана относятся стоки с суши и атмосферные отложения минералов (например, пустынная пыль ).

Модели цветения фитопланктона меняются в зависимости от краткосрочных погодных систем (например, прохождение тропических штормов), сезонов и более долгосрочных климатических моделей, таких как Эль-Ниньо . Подобные спутниковые данные о цвете океана позволяют ученым изучать глобальное распределение фитопланктона, что имеет решающее значение для понимания различий между долгосрочными тенденциями, вызванными естественными колебаниями, и антропогенными изменениями климата (например, потеплением , стратификацией , закислением океана ).

Приложения

Данные о цвете океана являются жизненно важным ресурсом для широкого спектра оперативных прогнозов и океанографических исследований, наук о Земле и связанных с ними приложений, а также во многих областях социальной выгоды, определенных Группой по наблюдениям за Землей . Вот несколько примеров некоторых способов использования данных о цвете океана и связанных типов данных.

• Вредный цветению прогнозирования : Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) Вредный цветению Система прогнозирования использует цвета океана данные в сочетании с метеорологическими данными и поле выборки для прогнозирования развития и движения вредоносному цветению водорослей (обычно называемых «красных приливов «) в Мексиканском заливе.
• Связь методов ведения сельского хозяйства с цветением фитопланктона : данные о цвете океана показывают, что, когда мексиканские фермеры добавляют удобрения на поля, удобрения стекают в океан и вызывают рост фитопланктона в Калифорнийском заливе.

Источник

Цвет воды — Color of water

Цвет воды меняется в зависимости от условий окружающей среды , в которой , что вода присутствует. Хотя относительно небольшие количества воды кажутся бесцветными , чистая вода имеет легкий синий цвет, который становится более глубоким зеленым по мере увеличения толщины наблюдаемого образца. Синий оттенок воды является внутренним свойством и вызван избирательным поглощением и рассеянием белого света. Растворенные элементы или взвешенные примеси могут придать воде другой цвет.

СОДЕРЖАНИЕ

Внутренний цвет

Свойственный цвет жидкой воде можно продемонстрировать, посмотрев на источник белого света через длинную трубу, наполненную очищенной водой и закрытую с обоих концов прозрачным окном. Светло- бирюзовый синий цвет вызван слабым поглощением в красной части видимого спектра .

Поглощения в видимой области спектра обычно связывают с возбуждением электронных энергетических состояний в веществе. Вода представляет собой простую трехатомную молекулу H ₂ O, и все ее электронные поглощения происходят в ультрафиолетовой области электромагнитного спектра и, следовательно, не отвечают за цвет воды в видимой области спектра. Молекула воды имеет три основных режима колебаний . Два валентных колебания связей ОН в газообразном состоянии воды происходят при v ₁ = 3650 см -1 и v ₃ = 3755 см -1 . Поглощение из-за этих колебаний происходит в инфракрасной области спектра. Поглощение в видимой области спектра обусловлено в основном гармоникой v ₁ + 3v ₃ = 14 318 см -1 , что эквивалентно длине волны 698 нм. В жидком состоянии при 20 ° C эти колебания смещены в красную область из-за образования водородных связей, что приводит к поглощению в красном цвете при 740 нм, а другие гармоники, такие как v ₁ + v ₂ + ₃ v _3, дают поглощение в красном цвете при 660 нм. Кривая поглощения тяжелой воды (D ₂ O) имеет аналогичную форму, но смещена дальше в сторону инфракрасного конца спектра, поскольку колебательные переходы имеют более низкую энергию. По этой причине тяжелая вода не поглощает красный свет, и поэтому большие массы D ₂ O не будут иметь характерный синий цвет, характерный для более часто встречающейся легкой воды ( 1 H ₂ O).

Интенсивность поглощения заметно уменьшается с каждым последующим обертоном, что приводит к очень слабому поглощению третьего обертона. По этой причине длина трубы должна быть не менее метра, а воду необходимо очищать с помощью микрофильтрации для удаления любых частиц, которые могут вызвать рассеяние Ми .

Цвет озер и океанов

Озера и океаны кажутся синими по нескольким причинам. Во-первых, поверхность воды отражает цвет неба . Хотя это отражение способствует наблюдаемому цвету, это не единственная причина. Вода в бассейнах с выкрашенными в белый цвет стенками и дном будет бирюзово-голубой, даже в закрытых бассейнах, где нет голубого неба, которое можно было бы отразить. Чем глубже бассейн, тем вода голубее.

Часть света, падающего на поверхность океана, отражается, но большая часть света проникает через поверхность воды, взаимодействуя с ее молекулами. Молекула воды может колебаться в трех разных режимах при облучении светом. Красная, оранжевая, желтая и зеленая волны света поглощаются, поэтому оставшийся видимый свет состоит из более коротких длин волн синего и фиолетового цветов. Это основная причина, по которой океан имеет синий цвет. Относительный вклад отраженного света в крыше и света, рассеянного обратно с глубины, сильно зависит от угла наблюдения.

Рассеяние взвешенных частиц также играет важную роль в цвете озер и океанов, заставляя воду выглядеть более зеленой или голубой в разных местах. Несколько десятков метров воды поглотят весь свет, поэтому без рассеяния все водоемы будут казаться черными. Поскольку большинство озер и океанов содержат взвешенные живые вещества и минеральные частицы, известные как окрашенные растворенные органические вещества (CDOM), свет сверху отражается вверх. Рассеяние от взвешенных частиц обычно дает белый цвет, как и в случае со снегом, но поскольку свет сначала проходит через многие метры жидкости синего цвета, рассеянный свет кажется синим. В чрезвычайно чистой воде — как это происходит в горных озерах, где отсутствует рассеяние на частицах белого цвета — рассеяние на самих молекулах воды также дает синий цвет.

Рассеянное небесное излучение из-за рэлеевского рассеяния в атмосфере вдоль луча зрения придает удаленным объектам голубой оттенок. Чаще всего это наблюдается у далеких гор, но также способствует синеве океана вдалеке.

Цвет ледников

Ледники — это большие массы льда и снега, образовавшиеся в холодном климате в результате процессов уплотнения выпавшего снега. В то время как снежные ледники кажутся белыми на расстоянии, вблизи и когда они защищены от прямого окружающего света, ледники обычно кажутся темно-синими из-за большой длины пути внутреннего отраженного света.

Относительно небольшое количество обычного льда кажется белым из-за большого количества пузырьков воздуха, а также из-за того, что небольшое количество воды кажется бесцветным. В ледниках, с другой стороны, давление заставляет пузырьки воздуха, захваченные накопившимся снегом, выдавливаться, увеличивая плотность созданного льда. Большое количество воды кажется синим, поэтому большой кусок спрессованного льда или ледник также будет синим.

Цвет образцов воды

Растворенный и твердый материал в воде может вызвать обесцвечивание. Незначительное изменение цвета измеряется в единицах Хазена (HU). Примеси также могут быть сильно окрашенными, например, растворенные органические соединения, называемые танинами, могут иметь темно-коричневый цвет, или водоросли, плавающие в воде (частицы), могут придавать зеленый цвет.

Цвет пробы воды можно записать как:

• Кажущийся цвет — это цвет водоема, отражающегося от поверхности воды, и состоит из цвета как растворенных, так и взвешенных компонентов. Видимый цвет также может быть изменен из-за изменения цвета неба или отражения ближайшей растительности .
• Истинный цвет измеряется после сбора и очистки образца воды ( центрифугированием или фильтрацией ). Чистая вода имеет тенденцию выглядеть синей по цвету, и образец можно сравнить с чистой водой с заранее определенным цветовым стандартом или сравнить результаты спектрофотометра .

Проверка цвета может быть быстрым и легким тестом, который часто отражает количество органического материала в воде, хотя определенные неорганические компоненты, такие как железо или марганец, также могут придавать цвет.

Цвет воды может указывать на физические, химические и бактериологические условия. В питьевой воде зеленый цвет может указывать на вымывание меди из медных водопроводов, а также может указывать на рост водорослей. Синий также может указывать на медь или может быть вызван сифонированием промышленных чистящих средств в резервуаре для туалетов, обычно известным как обратный поток. Красный цвет может быть признаком ржавчины от железных труб или переносимых по воздуху бактерий из озер и т. Д. Черная вода может указывать на рост серосодержащих бактерий внутри резервуара для горячей воды, установленного на слишком низкую температуру. Обычно это имеет сильный запах серы или тухлого яйца (H ₂ S), и его легко исправить, сливая воду из водонагревателя и повышая температуру до 49 ° C (120 ° F) или выше. Запах всегда будет в трубах с горячей водой, если причиной являются сульфатредуцирующие бактерии, и никогда в водопроводе с холодной водой. Изучение цветового спектра индикации примесей воды может облегчить выявление и решение косметических, бактериологических и химических проблем.

Качество и цвет воды

Наличие цвета в воде не обязательно означает, что вода непригодна для питья . Вещества, вызывающие окраску, такие как дубильные вещества, в больших концентрациях могут быть токсичными для животных.

Цвет не удаляется обычными фильтрами для воды ; однако использование коагулянтов может привести к улавливанию соединений, вызывающих окраску, в образующемся осадке . На видимый цвет могут влиять и другие факторы:

• Частицы и растворенные вещества могут поглощать свет, как чай или кофе. Зеленые водоросли в реках и ручьях часто придают сине-зеленый цвет. В Красном море время от времени цветут красные водоросли Trichodesmium erythraeum .
• Частицы в воде могут рассеивать свет. Река Колорадо часто бывает мутно-красной из-за взвешенного в воде красноватого ила. Некоторые горные озера и ручьи с мелко измельченными камнями, такими как ледяная мука , имеют бирюзовый цвет. Рассеяние света взвешенными веществами необходимо для того, чтобы синий свет, образующийся при поглощении воды, мог вернуться на поверхность и наблюдаться. Такое рассеяние может также сместить спектр возникающих фотонов в сторону зеленого цвета, который часто наблюдается при наблюдении за водой, содержащей взвешенные частицы.

Названия цветов

В разных культурах семантическое поле цветов разделяется иначе, чем в английском языке, а некоторые не различают синий и зеленый одинаковым образом. Примером может служить валлийский, где glas может означать синий или зеленый, или вьетнамский, где xanh также может означать и то, и другое.

Другие названия цветов, присвоенные водоемам, — это морской зеленый и синий ультрамарин . Необычные окраски океана дали начало названиям « красный прилив» и « черный прилив» .

Древнегреческий поэт Гомер употребляет эпитет «вино-темное море»; кроме того, он также описывает море как «серое». Уильям Юарт Гладстон предположил, что это связано с тем, что древние греки классифицировали цвета в первую очередь по яркости, а не по оттенку, в то время как другие считают, что Гомер был дальтоником.

Источник