Аркадий рассказывает историю Кирсанова-старшего в ответ на резкие высказывания...
Мы любуемся цветом воды морей и океанов, говорим, что она темно-синяя, или небесно-голубая, или какая-нибудь еще, а ученым мало видеть и восторгаться, им надо знать, почему все это происходит.
В XIX веке швейцарский географ Ф.А.Форель изобрел прибор, измеряющий цвет воды. Он создал шкалу из химических растворов, всегда имеющих одни и те же оттенки. Шкалу эту называют ксантометром.
Необходимо было доказать очевидное. Цвет воды, как и цвет всякого тела, определяется способностью пропускать, или отражать какие-либо цвета солнечного спектра. Снег, например, отражает белый цвет, лед пропускает солнечный свет насквозь, и оттого прозрачный, а вода в океане пропускает и отражает одновременно голубой цвет спектра. При этом считалось, что сама вода абсолютно бесцветна.
В 1883 году бельгийский ученый Шпринг провел опыт с дистиллированной водой. Он доказал, что и в закрытой трубке даже очищенная вода некоторое время сохраняет голубой цвет, полученный от спектра.
Кроме того стало ясно, что цвет воды не зависит от мельчайших частичек, рассеивание которых является причиной небесной синевы. Шпринг доказал, что вода, попадая в лучи спектра поглощает красные и темные части спектра, а голубые пропускает, и сама становится голубой на некоторое время.
Кроме того на цвет воды в морях и океанах влияет ее химический состав. В океанах чаще всего темно-голубой цвет, только в некоторых местах он приобретает немного другой оттенок.
Случается, что океанская вода кажется красной или приобретает оливковый оттенок. Изучая явление, ученые пришли к выводу, что такое окрашивание происходит из-за водорослей, находящихся в воде и обладающих подобным цветом. Именно они придают океану такую тревожную окраску.
Взвешенные частички, которым небо обязано синевой, иногда все-таки попадают в океан. У берегов океанов часто можно обратить внимание на зеленые оттенки воды, что можно объяснить нахождением в ней взвешенных частичек. Но чаще всего мы можем любоваться голубой гладью океана.
Почему море синее?
Почему море синее, ведь вода сама по себе прозрачная? И даже если взять морскую воду и налить в графин, она тоже будет прозрачная.
Неправильный ответ: потому что море отражает небо, а оно синее.
Цвет моря, который мы видим, — это результат рассеивания солнечного света толщей морской воды.
Вода пропускает свет неравномерно — короткие волны она рассеивает лучше, а длинные — хуже. Короткие волны соответствуют синей части спектра, а длинные — красной. В графине вы смотрите на просвет на тонкий слой воды, поэтому разница в пропускании лучей незаметна. А в море вы видите результат рассеяния солнечного света многометровой толщей воды. Поэтому синий свет меньше поглощается в воде, и в том свете, который выходит ИЗ воды, больше всего синего цвета.
Кстати
Лучше всего вода отражает не синий, а фиолетовый цвет. А еще лучше — ультрафиолетовые лучи. Вот почему на берегу моря опасность получить солнечный ожог выше, чем вдали от водоемов.
Почему океан голубого цвета? August 12th, 2017
Синий океан. Зеленый океан. Прозрачная бесцветная питьевая вода в стакане. Так какого же цвета вода? На этот вопрос есть удивительный ответ. Чистая вода — голубая. Окраска эта очень слабая, поэтому в маленьком стакане она незаметна.
Но если мы нальем воду в огромный стеклянный аквариум, то увидим отчетливый голубой оттенок воды.
От чего зависит цвет воды? Цвет воды зависит от особенностей поглощения и отражения света молекулами воды. Белый свет, на пример солнечный, можно разложить на составляющие его цвета. Совокупность этих цветов называется спектром. Спектр белого света состоит из цветов радуги. Молекулы воды поглощают свет в красно-зеленой части спектра. Лучи синей части спектра отражаются молекулами. Поэтому мы воспринимаем цвет воды как голубой.
Однако в естественных водоемах цвет воды может быть весьма разнообразным. Посреди океана вода имеет глубокий темно-синий, почти фиолетовый, цвет. Вдоль береговой линии оттенки воды меняются от голубого до зеленого и желто-зеленого. Отчего такая разница? Разнообразие оттенков зависит от того, какие именно частицы взвешены в воде и какова глубина водоема. Около берега вода океана заполнена мелкими плавающими растениями и органическими частицами, которые попадают в нее с суши. Так же, как и их на земные собратья, водные растения, которые называются фитопланктоном, содержат хлорофилл.
Хлорофилл поглощает лучи красной и синей части спектра, а отражает зеленый свет. Поэтому около берега вода часто имеет зеленый оттенок.
Цвет воды и глубина Глубокие синие воды океана подобны безлюдным белым пустыням — и там и тут очень мало жизни. Если смотреть из космоса, то видно, какие океаны изобилуют жизнью, а какие нет. Зеленые воды, как тропические джунгли континентов, наполнены жизнью. Глубокие синие воды бедны жизнью и подобны белым безжизненным пустыням суши. Поглощение света частицами, взвешенными в воде, меняет восприятие цвета и под водой. Представьте себе, что вы погружаетесь в воду в желтой подводной лодке.
Близко от поверхности ваша субмарина будет выглядеть в точном соответствии с исходной окраской — желтой. Но чем глубже вы погружаетесь, тем большее расстояние должен преодолеть свет от поверхности, чтобы достичь подводной лодки. Когда она опустится на глубину 30 метров, большинство лучей желтого, оранжевого и красного цветов будет поглощено молекулами воды.
До лодки дойдут лучи синей и зеленой частей спектра. И вы глядеть ваша субмарина будет не желтой, а сине-зеленой. Если вы погружаетесь еще глубже, будут от сечены зеленые лучи. Под водная лодка теперь кажется тускло-синей. Мутные воды океана, в которых взвешены органические остатки, поглощают больше света, чем прозрачная чистая вода. Поэтому при погружении в мутную воду темнота наступает быстрее.
Океан состоит из соленой воды. Сам он, если выбросить всякую светящуюся живность, не светится. То есть весь свет, который мы видим, приходящий из океана, это отраженный солнечный свет. Но ведь солнечный свет тоже не синий. Спектр солнечного света у поверхности океана вот такой.
Интенсивность падающего на Землю солнечного излучения в зависимости от длины волны на уровне моря. Как видите, максимум излучения приходится на зеленую и желтую часть видимого диапазона.
Цвет океана определяется механизмом поглощения и рассеивания солнечного цвета молекулами воды. Механизм очень сложный. Полностью он был описан только 1923 году геофизиком Василием Шулейкиным. Оказалось, что молекулы воды совершают колебательные и вращательные движения и в результате этого по-разному поглощает разные длины волн. Более всего поглощаются красный, а менее всего - синий. Синий цвет рассеивается и отражается обратно в воздух, а красный так и остается поглощенным внутри океана. Это приводит к тому, что океан нам кажется синим, а под водой все фотографии отдают синевой. Так что, если соберетесь фотографировать рыбок, не забудьте вспышку.
Диаграмма, показывающая, как солнечный свет проходит через океан. Красный почти сразу поглощается, поэтому уже на небольшой глубине красных цветов под водой почти нет. Зеленый доходит метров до ста. А синий - до 200-300 м.
Прозрачность океана определяется не только молекулами воды, но и мелкими существами, что там живут. Планктон, взвеси, грязь - все это снижает прозрачность в океане. Недавно НАСА провела исследования и обнаружила, что самая низкая концентрация планктона находится у берегов Острова Пасхи.
Именно поэтому океан там самый прозрачный в мире.
Если не видели, то рекомендую заглянуть на страничку проекта Земная обсерватория (НАСА) и посмотреть совершенно потрясающие наблюдения концентрации фитопланктона в мировом океане за последние десять лет. Там же - поведение температуры океана. Там видно, например, где на Земле самое теплое море, почему киты проводят лето в северных широтах у побережья Аляски и Алеутских островов, или почему за три недели плавания по Тихому океану мы почти никакой живности вдали от берега не видели.
Источники:
Озеро, речка, море, океан… Все мы любим эти явления, и часто даже не задумываясь, говорим о них как о синих или голубых водных богатствах природы. Наблюдая за водными стихиями, мы восторгаемся, ужасаемся или смиряемся в своей душе. А более ученый и любопытный глаз иногда замечает цветовые изменения в морской пучине.
Почему же это происходит? Почему вода в океане иногда голубая, иногда черная, а когда берешь ее в руки – она прозрачная и не имеет цвета? Что же это за чудесные превращения? Углубимся в научные просторы и попробуем найти ответы на них.
В начале девятнадцатого века географ из Швейцарии Ф. Форель изобрел прибор, с помощью которого можно было измерять цвет воды. Шкала этого прибора состояла из разных химических растворов, которые всегда имели одни и те же оттенки. Эта шкала и по сей день называется ксантометр.
Вообще цвет воды ученые определяют ее способностью отражать или пропускать сквозь себя какие-либо оттенки солнечного спектра. Например, снег, поскольку он отражает только белый оттенок - он белый, лед прозрачный, потому что он пропускает сквозь себя солнечный свет. А вода одновременно и отражает и пропускает сквозь себя голубой оттенок солнечного спектра. В полной тени или сумерках голубой цвет из воды исчезает и она становится совершенно бесцветной.
Так что, в данном случае, синее небо над океаном, как полагают многие, вообще ни имеет никакого отношения к цвету воды.
Есть еще некоторые факторы, которые влияют на цвет морей и океанов в мире – это химический состав воды. Ведь если глянуть на океанский простор с высоты птичьего полета, можно легко заметить, что далеко не вся поверхность его окрашена в голубой цвет. В каких-то местах оттенок воды изменяется и приобретает несколько иной вид. Происходит это из-за постоянного движения воды и смешивания ее с различными подземными потоками и вливаниями извне. Поэтому вода в океане в разных местах меняет свой химический состав, а, следовательно, и цвет.
Бывает, что вода становится красноватой или зеленоватой, бывает виден ярко выраженный оливковый цвет. Такие чудесные превращения происходят из-за наличия водорослей находящихся в том или ином месте. Подводный мир неимоверно велик и разнообразен, и цвет водорослей так же влияет на расцветку поверхности воды в океане.
Еще разнообразие оттенков в воде океана зависит от глубины того или иного места океана. Океан – это совершенно обособленный от земной жизни мир. Там все свое: своя жизнь, свои обитатели, свои законы и свои правила. Так же как и на земной поверхности, жизнь в океане распределена не равномерно. Снова возносясь в небесные просторы, и взглянув оттуда на водную гладь, можно без труда определить, где в океане кипит и бурлит жизнь, а где расположены «пустыни», безжизненные и суровые. Зеленый оттенок воды в тех или иных участках, говорит о не самой большой глубине и о высокой плотности «населения». А вот чем ярче синева воды, тем глубже в этом месте океан, и тем яснее просматриваются «пустынные» местности в границах этой страны.
Ну вот, теперь все мы знаем, что голубой цвет воды в океане зависит сразу от нескольких факторов, перечисленных выше.
В отечественной литературе уже давно закрепился стереотип, что море – синее. Правда, позже появились сведенья про ослепительную лазурь Средиземного моря. Например, у Максима Горького, много лет прожившего в Италии.
Дошли сведенья про свинцово-серую Балтику или характерный охристый цвет Желтого моря. Но этим людям уже никто не верил. Стереотип – море синее. Поэтому дети рисуют упомянутый водоем именно в этом цвете, а родителям приходиться отвечать на традиционный вопрос – почему ? Давайте попробуем разобраться, что именно его делает синим.
Физика явления посинения моря
В небольших объемах вода – субстанция прозрачная. Жидкость начинает приобретать четко-выраженный синий цвет. Ну и ключевой вопрос – почему синий? Потому что вода поглощает солнечные лучи. При этом самые короткие – голубого цвета, проникают в воду, рассеиваясь во всех направлениях, придавая зыбкому телу обговариваемую колористику. А усиление толщи воды лишь наращивает интенсивность цвета.
Прочие причины цветности морской воды
Кроме основного фактора – поглощения и распространения конкретных фрагментов спектра солнечного луча, существует несколько дополнительных.
Облачность, состояние погоды. Имеется в виду, что водная масса работает, как большое зеркало. Поэтому отражает цвет неба над собой. В этом месте будет уместно еще раз упомянуть Средиземное море. 6-8 месяцев в году, пока над водоемом безоблачное небо , оно радует местных жителей и отдыхающих изумительным лазурным цветом волны. Для контраста – вспомните свинцово-серый цвет воды Балтийского, Северного моря, над которыми 75% висят тучи стального цвета.
Материалы по теме:
Взвешенные частички, которые находятся в воде, могут изменять ее цвет. Классический пример – Желтое море. В него впадает река Хуанхэ, которая перед этим вымыла с Лессового плато сотни тонн взвеси. Из-за лично проведенной эрозии одна из самых крутых рек Китая имеет характерный желтый цвет. Кроме того, в месте ее впадения в названный водоем на расстоянии 200 км от устья в обе стороны находятся водные массы специфического желтого цвета.
Соседнее с Желтым Южно-Китайское море имеет другой цвет – зеленый. Его дают находящиеся в воде водоросли и фито-планктон. Такой же цвет воды имеет Саргассовое море. Причина – интенсивное развитие микроорганизмов и водных растений в водоемах низких широт.
Цвет воды Черного моря
Абсолютно отдельную историю имеет цвет воды Черного моря. Оно реально отличается своей колористической гаммой от прочих морей Мирового океана. Они не просто серые, синие или маняще-лазурные, а темно-синие, местами переходящие в черный цвет. Причина? Запасы сероводорода, которые наполняют 85% впадины Черного моря. Именно они и придают водным массам этой части Мирового океана неповторимый цвет. Который не могут «вытянуть» ни ясное небо, ни солнечные лучи.
Материалы по теме:
Самые опасные моря в мире
Объясняя детям, почему море синее, следует, во-первых, разбить стереотип про основной цвет водоема. Во-вторых, стоит познакомить ребенка со всем многообразием колористической гаммы водных масс планеты. Лучше – на практике.
Или морская гладь видится нам синей?Перед тем, как ответить на этот вопрос, следует задать другой – почему предметы окружающего мира видятся в разных цветах? Почему , шляпка мухомора , апельсин оранжевый? Причина кроется в способности предметов поглощать и отражать свет. А еще точнее, волны света с определенной длиной. Из школьного курса физики вы знаете, что свет можно разложить с помощью призмы на цветовые составляющие. Радуга тоже является примером разложения солнечного света. Так как химический состав элементов окружающего нас мира различен, то они по-разному поглощают и отражают световые волны различной длины. Предмет, поглощающий абсолютно все лучи, будет выглядеть черным пятном. Если какие-то лучи отражаются, то цвет предмета будет определяться именно этими отраженными лучами. Листва зеленая, потому что в наибольшей степени отражает именно зеленую часть солнечного спектра. Теперь вернемся к вопросу о синеве воды. Синий цвет воды – комплексное явление. Вы наверняка обращали внимание на то, что вода в реке или море бывает разного цвета, при этом ее цвет в значительной степени зависит от погоды. Если небо хмурое, то и море серое, неприветливое, вся его синева куда-то уходит. И наоборот, в солнечный день оно синее или , очень красивое. Вода в такой день видится синей или , потому что ее цвет в значительной мере зависит от цвета неба. Небо голубое, поэтому вода в наибольшей степени отражает именно этот цвет. Но так как вода прозрачная, на ее цвет большое влияние оказывают и законы поглощения и рассеяния света в этой среде. Синие и голубые лучи рассеиваются одними из первых, глубже проникают и желтые. Последними, перед наступлением полной темноты, с увеличением глубины исчезают оранжевые и красные лучи. Именно поэтому верхний слой чистой воды в солнечный день имеет цвет, это особенно хорошо видно .
Видео по теме
С водой ежедневно имеет дело каждый. Многим приходилось наблюдать за водами рек и озер, морей и океанов. Но все ли знают, какой цвет имеет вода? Ведь в обычном стеклянном стакане эта живительная влага кажется бесцветной. Так ли это? Цвет чистой воды отличается от оттенков влаги, которая встречается в естественных условиях.
Цвет воды
Ученые установили, каков подлинный цвет воды. Она - голубая. Однако эта окраска настолько слаба, что в небольшом объеме жидкость кажется бесцветной. Но если внимательно рассмотреть воду в большом аквариуме, можно увидеть ее голубоватый оттенок.
Чем определяется цвет воды? Оказывается, он находится в прямой зависимости от особенностей отражения и поглощения света частицами жидкости. Солнечный свет можно разложить на составляющие компоненты. Их суммарное единство называется спектром.
Для белого цвета эта совокупность оттенков будет состоять из цветов радуги. Молекулы воды активно поглощают свет в так называемой красно-зеленой части спектра. Лучи синей части спектра молекулами воды отражаются. Именно по этой причине цвет воды воспринимается как голубой.
Оттенки воды в природе
А теперь попробуйте пройтись по берегу водоема. Вы можете убедиться, что цвет воды в реке, озере, море или океане отличается от естественного цвета чистой воды. Посреди океанских просторов вода будет иметь темно-синий оттенок - вплоть до фиолетового. Вблизи берега цвет воды вполне может оказаться желто-зеленым.
Такое разнообразие цветов определяется в первую очередь наличием в жидкости взвешенных частиц и глубиной конкретного водоема.
В непосредственной близости от океанского берега вода наполнена очень мелкими растениями и частицами органического происхождения. Водные растения содержат некоторое количество хлорофилла, который отражает зеленый цвет. Такой оттенок и имеет вода возле прибрежной линии.
Если рассмотреть снимки планеты, сделанные с орбитальной станции, можно увидеть, какие районы мирового океана наполнены живыми организмами, а где водный растительный мир беден. Голубой цвет на снимке укажет на воды, где жизнь не отличается богатством форм. Зеленый оттенок воды на сделанных из космоса фотографиях - свидетельство обилия микроорганизмов.
Особенности прохождения лучей света сквозь толщу воды влияет также на восприятие ее цвета пловцами или экипажами подводных лодок. Ближе к поверхности вода покажется желтоватой. По мере погружения она станет казаться сине-зеленой. А на самых больших глубинах вода приобретет тусклый синий цвет. Мутная вода воспринимается более темной.
В целом установлено, что любые неоднородности в составе жидкости (к примеру, взвешенные частицы) способны придавать воде самую причудливую окраску. Именно поэтому на картинах знаменитых художников, которые пишут картины с изображением морских просторов, можно встретить очень необычные цветовые сочетания.
