Одни водоемы нам кажутся зелеными, другие синими, третьи - голубыми. Вода, набранная в прозрачную емкость, - прозрачная. Для того чтобы расставить все по местам, рассмотрим физические свойства воды.

Цвет воды

Чистая вода имеет голубой цвет. Однако интенсивность оттенка настолько мала, что заметить ее в небольшой емкости невозможно. Если наполнить водой большой аквариум из стекла, то голубой цвет станет заметен невооруженным глазом.

Что оказывает влияние на оттенок? Человеческий глаз видит отраженные световые лучи, поэтому важно, какие из них вещество поглощает, а какие отражает. Спектр видимого солнечного света состоит из всех цветов радуги.

Молекула воды красную и зеленую часть спектра поглощает, а синюю - отражает. Это придает воде голубоватый оттенок. Чем больше толщина слоя воды, тем интенсивнее ее цвет.

Естественные водоемы

Это в теории голубой, в природе чистые и одинаковые цвета встречаются редко. Почему вода в море голубая? Вдали от берега океаны и моря имеют большую глубину и кажутся наблюдателю черно-синими или фиолетовыми. Ближе к берегу вода становится светлее: голубоватой, зеленоватой, цвета морской волны и пр.

Почему возникает такое отличие? На интенсивность цвета и оттенок влияние оказывает не только толщина водяного пласта, но и наличие взвешенных частиц. У берегов в пелагическом слое множество водорослей и биологических остатков. Некоторые из них попадают в моря с суши. Фитопланктон зеленого цвета, поскольку содержит хлорофилл. Он отражает зеленую часть спектра, а поглощает красную и синюю. Наличие водорослей определяет зеленоватую природу оттенка прибрежных вод.

Глубина и цвет

Морские глубины и песчаные пустыни имеют много общего - в них крайне мало живых существ. На спутниковых снимках отчетливо видно, какие моря богаты живыми организмами, а какие - нет.

Почему море голубого цвета, а не, скажем, зеленого? Поскольку в центре эти водоемы имеют большую глубину. Вдоль береговой линии цвет воды зеленее, следовательно, здесь большое количество морских обитателей. В синих глубинах биологическое разнообразие беднее, подобно жарким пустынным пространствам.

Чтобы ответить на вопрос, почему море голубое, рассмотрим изменение цвета погруженного в него предмета. Желтая субмарина у поверхности будет нам казаться такой, какая есть на самом деле.

Чем глубже она опускается, тем сложнее солнечным лучам добраться до нее. С каждым метром количество света, достигшего ее поверхности, уменьшается, что связано с отражающей способностью как самой воды, так и находящихся в ней частиц живой и неживой природы.

На глубине тридцати метров субмарина будет казаться наблюдателю уже синевато-зеленой. Это связано с тем, что большая часть желто-красного спектра поглотится водой. Когда она окажется еще на несколько десятков метров ниже, молекулы воды поглотят и зеленый спектр. В результате желтая субмарина приобретет темно-синий оттенок.

В океане содержится намного больше взвешенных частиц, чем в чистой воде. На одинаковой глубине в первом случае будет намного темнее, чем во втором.

в океане

Морская и не обладает способностью светиться. Все, что видно под ее поверхностью, выглядит таким в отраженных солнечных лучах. Интересно, почему реки и моря голубые, ведь дневной свет - не синий? У поверхности практически такой же, что и над водой.

Максимальная доля излучения приходится на желто-зеленый отрезок видимого спектра. Цвет моря зависит от того, лучи какой части спектра отражаются, а какой - поглощаются. Этот сложный механизм был детально описан геофизиком В. Шулейкиным в начале ХХ века.

Молекулы, из которых состоит океан, колеблются и вращаются с разной интенсивностью, что влияет на отражательную и поглощательную способность. Они легко поглощают красные лучи, а синие отражают. По этой причине наблюдатели, находящиеся над морем, видят его голубоватым или фиолетовым.

Красные лучи поглощаются на первых метрах глубины, зеленые - ближе к 100, а синие - только на второй-третьей сотне.

Прозрачность морей

Прозрачность воды в мировом океане зависит не только от физических свойств жидкости, но и от содержащихся в ней организмов и частиц. Муть создают планктонные существа, грязь и взвеси различных веществ. Меньше всего бентосных одноклеточных содержится у берегов о. Пасхи. Поэтому воды там самые прозрачные по сравнению с другими участками Мирового Океана.

Моря разбросаны по всей поверхности земного шара. Часть из них находится в зоне тропиков, другая - в зоне полюсов. Над одними в основном выпадают обильные осадки и мало солнечных дней. Ряд морей находится в засушливых районах с большой интенсивностью солнечной радиации. Эти показатели также влияют на цвет моря, видимый наблюдателю.

Таким образом, изучив все физические свойства воды, теперь можно с уверенностью ответить на вопрос, почему море голубое.

Вы когда-нибудь задумывались, почему море синее? Вы замечали, что океан имеет различные цвета в разных регионах мира? Здесь вы можете узнать больше о цвете воды в морях и океанах.

В зависимости от того, где вы находитесь, море может выглядеть насыщено синим, голубым, зеленым и даже красным или коричневым. Но зачастую, если вы наберете морскую воду в ведро, то она будет прозрачной. Так почему же океан или море имеют цвет, когда вы смотрите на воду? Цвета, которые мы видим в океане, определяются тем, что находится в воде, и какие цвета она поглощает и отражает.

Почему морская вода зеленая?

Вода с большой концентрацией фитопланктона (крошечные микроорганизмы) будет иметь плохую видимость и выглядеть зеленовато-серовато-синей. Это происходит потому, что фитопланктон содержит хлорофилл, который поглощает синие и красные волны света, но отражает желто-зеленые. Вот почему вода в море, богатая планктоном, будет выглядеть зеленой для нас.

Почему вода в море красная?

Морская вода может даже приобретать красный или красноватый окрас во время «красной волны». Причиной этого явления служит наличие в ней динофлагеллярных организмов, которые имеют красноватый окрас.

Обычно мы представляем океан или море синими

Посетите тропический океан, как на юге Флориды или Карибского бассейна, и вода, вероятно, будет переливаться красивым бирюзовым цветом. Это связано с отсутствием фитопланктона и других частиц в воде. Когда солнечный свет проходит через воду, молекулы воды поглощают красный свет, но отражают синий, делая ее ярко-синей или голубой.

Ближе к берегу, морская вода может быть коричневой

В прибрежных районах, морская вода может казаться грязно-коричневой. Это происходит из-за большого количества донных отложений, а также мутных вод ручьев и рек, впадающих в море или океан.

В открытом море вода более темная. Это потому, что есть предел, куда способен проникать солнечный свет. На глубине около 200 метров очень мало света, а на глубине 2000 метров полностью темно.

Морская вода также отражает цвет неба

В какой-то степени океан отражает цвет неба. Вот почему, когда вы смотрите на океан, он может выглядеть серым в пасмурную погоду, оранжевым во время восхода и захода солнца, или блестяще-синим в безоблачный солнечный день.

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.

На картах и страницах атласов моря рисуются синими и голубыми. В литературе им также часто приписывают этот цвет. Дети, черпающие знания из сказок, часто спрашивают у родителей: «Почему море синее?» Не каждый взрослый правильно и доступно ответит ребенку на такой вопрос. Бывавший на море человек может оказаться в замешательстве, ведь он знает, что цвет воды переменчив и зависит от многих факторов.

Физика света

Во второй половине XVIII века гениальный Исаак Ньютон впервые разложил обычный солнечный свет на составляющий его цветовой спектр. Для этого ученый пропустил тонкий луч через трехгранную призму. Свет преломился и отобразился на принимающем экране в виде ленты состоящей из семи цветов. Во всех экспериментах последовательность цветов сохранялась одной и той же. Сегодня дети запоминают ее с помощью простой фразы:

• Каждый (первая буква слова означает красный цвет);
• Охотник (оранжевый);
• Желает (желтый);
• Знать (зеленый);
• Где (голубой);
• Сидит (синий);
• Фазан (фиолетовый).

Ньютон пошел дальше: он направил разложенные цветные лучи спектра на собирающую линзу и вновь получил белый свет. Поняв природу солнечного луча, великий физик продолжал свои опыты, все глубже раскрывая физические свойства света и механизмы появления цвета .

С помощью фильтров он удалял из спектра отдельные цвета, смешивал разные оттенки между собой, изучал их взаимосвязь, которую отразил на спектральном круге, получившем впоследствии название «Цветовой круг Ньютона».

На основе своих изысканий ученый сделал три фундаментальных вывода:

1. Без света не существует цвета.
2. Белый свет содержит в себе все цвета, просто глаз их не в состоянии различать, например, как способен различать отдельные звуки в музыкальном аккорде.
3. Для цветов спектра действует принцип сложения, смешивая между собой разные спектральные волны, можно получить всевозможные цветовые оттенки.

Ясным днем, под глубоким синим небом, и море – синее.

Самое синее в мире море - там, где море Росса глубоко вдается в Антарктический континент, это - самая южная на Земле вода, дальше – до полюса – только лед. Всем известно, что над Антарктидой нарушен озоновый слой атмосферы, и вся сине-фиолетовая часть потока солнечного света, включая ультрафиолет, достигает поверхности земли – и моря... Цвет волн там – такой глубокой, синейшей синевы, что – только от взгляда на них – перехватывает дыхание. Но и на Черном море такое бывает, взгляните…

Ярче всего краски неба – на закате, они отражаются и в море...

Получается, что цвет моря – это отраженный свет и цвет неба? Правильно, но не совсем. Белый солнечный свет состоит из лучей разного цвета. Прекрасным образом всю их гамму нам выставляют напоказ радуги – и те, что мы видим во влажном воздухе после дождя, и те, которые образуются в водяной пыли, за гребнями морских волн.

Все вещества, и морская вода – тоже, лучи некоторых цветов поглощает, вбирает в себя, а другие – частично отражает, частично пропускает сквозь себя. Сильнее всего, морская вода поглощает красные и желтые лучи солнечного света – остаются синие и зеленые, отражающиеся в наши глаза – и мы видим тот цвет моря, который принято называть «цветом морской волны» . Это самый прекрасный цвет моря.

Он обусловлен не только свойствами самой воды, но и микроскопическими планктонными водорослями – основы морской жизни. Водоросли планктона поглощают красный свет солнечных лучей – он нужен им для фотосинтеза. А морская вода приобретает из-за этого зеленый оттенок. И чем больше в море фитопланктона, чем живее море, тем больше доля зеленого в цвете морской волны.

Если планктонных водорослей в воде мало, и она совершенно прозрачна, то море кажется ярко-голубым – это цвет ультрамарин – это название цвета и краски, данное итальянскими художниками, означает «сверх-морской», «самый морской». В ясную погоду такая кристально чистая морская вода приобретает бирюзовую окраску.

Этот цвет воды, в своем самом чистом виде, можно увидеть на тропических отмелях с белым коралловым песком, или у берегов средиземноморских островов, сложенных белым известняком – от белого дна отражаются солнечные лучи, и тонкий слой воды еще подсвечивается снизу. И ультрамарин и бирюза – необыкновенные, чудесные цвета моря, но они означают, что это море – увы – бедно жизнью.

Чистые цвета морской воды лучше видны, если смотреть на море под прямым углом, сверху – со склонов гор, наклонившись с пирса или борта судна – в этом случае в глаза попадает меньше солнечных бликов. Но полностью от них можно избавиться, погрузившись под воду – опускаясь от поверхности ко дну, с каждым метром пройденным вниз, мы наблюдаем изменения света и цвета.

В нескольких метрах под поверхностью моря, в праздничной, прозрачной, бирюзовой воде играют солнечные лучи, все краски – яркие и настоящие.

Чем глубже мы уходим, тем более блеклыми становятся цвета – в 25 метрах от поверхности нас окружает сине-зеленая толща воды, красные и желтые лучи солнца, поглощенные водной толщей, сюда едва доходят, и все, что окрашено в синий и зеленый цвета – теряется, растворяется в таком свете.

Именно поэтому чешуя на боках рыб, живущих в толще воды, окрашена в сине-фиолетовые тона – здесь она делает их невидимыми. И поэтому же – в снаряжении водолазов всегда используют ярко-желтые краски: они, наоборот, выделяют подводных пловцов – чтобы те не потеряли друг друга в синей мгле.

На глубине 40 метров, особенно – в не очень прозрачной черноморской воде, царят фиолетово-серые сумерки, потому что фиолетовые лучи, самые мощные в солнечном спектре, проходят в воду глубже других.

Здесь уже нет никаких красок, рыбы появляются и исчезают, как серые призраки, в полном безмолвии. Только свет фонаря может показать, что рыбы здесь не менее яркие, чем у поверхности – собственно, это те же самые виды рыб, что мы видели выше – не так-то глубоко мы и погрузились. Глядишь дальше, вниз по склону, покрытому черным илом и обломками створок мидий – там только тьма.

Так как на глубине 50 метров в Черном море уже практически нет света, жизнь, которая там существует, вторична, ведь без света – нет фотосинтеза, водоросли там не живут, нового живого вещества не создается. Верхние 50 метров моря – тонкая поверхностная пленка – кормит всю его толщу. Те животные, что живут глубже, питаются, поднимаясь к поверхности, или подбирая то, что падает сверху.

Если в море происходит бурное развитие фитопланктона – одноклеточных водорослей, то они придают воде свой цвет, он может быть и зеленым, и коричневым, и красным, и оранжевым, и даже белым. Такие явления получили название «цветения воды» , иногда их еще называют «красными приливами» .Они чаще всего происходят в прибрежных водах, морских заливах, богатых минеральными веществами, нужными для роста водорослей. Много таких заливов и бухточек вдоль северо-восточного побережья Северной Америки – и, когда летишь на самолете из Европы на восток США в сезон цветений фитопланктона – весной, то очень любопытно наблюдать из иллюминатора смену цветов воды вдоль берега – в одной бухте вода бурая, в другой – зеленая, в третьей – желтая...

Но иногда цветения фитопланктона развиваются на акватории целого моря. Красное море получило свое название именно из-за повторяющихся в нем обширных цветений сине-зеленой водоросли (хотя правильнее называть ее цианобактерией) триходесмиума – она красного цвета, из-за содержащегося в ней пигмента фикоэритрина.

В Черном море наиболее интересны прибрежные цветения планктонной водоросли ноктилюки – она окрашивает воду в огненно-рыжий цвет.

Но ночью становится еще интересней – каждая ноктилюка светится – и все море мерцает! Ноктилюка – самая крупная одноклеточная водоросль в нашем море – до 1 мм в диаметре, и каждая из них видна как отдельная зеленая искорка. В переводе с латыни, ноктилюка и означает – ночесветка. В Утришской бухте, недалеко от Анапы, последний раз такое цветение было в 2000 году. Свечение моря мы еще обсудим, подробней, в главе «Планктон».

Чистые краски морской воды почти всегда нарушает дымка испарения над водной гладью – она скрадывает, размывает истинный цвет, добавляя в него белого. Это особенно заметно, когда вода в море становится теплее воздуха – осенью и зимой бывают дни, когда над морем клубится густой пар.

Ветер, создавая рябь на воде, образует множество зеркал, бликующих, пускающих солнечные зайчики нам в глаза; тогда цвет моря разобрать трудно. Когда ветер заставляет море зарябить в яркий летний полдень, то, по крайней мере, половина моря превратится для наших глаз в одно ослепляющее зеркало!

Если же ветер поднимает рябь на поверхности моря в сумрачный день, то перед нашими глазами расстилается серо-стальной простор, это уже скорее отсутствие цвета, чем цвет.

Такую картину можно наблюдать на просторах Мирового океана очень часто, особенно в северных морях. Когда разыгрывается шторм, и ураганный ветер разрывает и смешивает вершины волн с воздухом, взбивает их в серо-белую пену...

И блики солнца на поверхности моря, и пена волн – почти постоянно видны в море – и, на самом деле, бело-серый тусклый блеск – самый обычный вид океана. Именно поэтому серой краской красят военные корабли – стараются сделать их незаметней «на седой равнине моря».