Кто не любит море? Величественное, зачаровывающее и волнующее оно всегда служило вдохновением для творцов. О нем написаны стихотворения и сложены песни, оно нашло отражение в картинах великих художников. Мы восхищаемся его могуществом и красотой, а в жаркий летний день неистово жаждем окунуться в живительную прохладу морских синих вод.
А задумывались ли вы, почему вода в море синяя? Точнее, почему глядя на море, мы видим синюю воду, но стоит нам зачерпнуть ее в ладони, как она тут же становится прозрачной? То же самое происходит с водами океанов, озер и рек.
Дело в том, что вода, как и все в нашем мире имеет способность поглощать и отражать световые лучи. И если пропустить эти лучи сквозь призму, то мы получим цветовой спектр, линию, где одни цвета плавно переходят в другие, и каждый из которых имеет определенную длину волны. Видимые нам лучи лежат в пределах от красных до фиолетовых волн.
Так проникая сквозь толщу воды, первыми рассеиваются коротковолновые фиолетовые, синие и голубые лучи солнечного спектра, которые слабо поглощаются водой. В то время как зеленые и желтые лучи, имеющие более длинную волну, проникают несколько глубже, а оранжевые и красные и вовсе уходят в самую глубину, сильно поглощаясь водой и почти не рассеиваясь в ней. Именно поэтому в ясную погоду мы видим водную гладь синего или голубого цвета.
Когда же мы набираем в ладони, то за счет того, что ее слой становится тонким, мы не замечаем разницы в лучах, которые она пропускает. Чтобы вода обрела отчетливо видимый цвет за счет лучей спектра, ее глубина должна равняться, как минимум нескольким метрам. И чем больше глубина воды, тем темнее будет ее цвет.
Наверняка все видели, воочию или на фотографиях, что вода у берегов некоторых островов имеет нежно-голубой цвет, а немного дальше океан становится темно-синим, при этом видна четкая граница цветов. Это происходит оттого, что в подводном ландшафте прибрежная мель сменяется резким глубоким обрывом. Соответственно в этих местах существенно разница глубина воды и, как следствие, ее цвет.
Также цвет воды может меняться в зависимости от ее чистоты и освещения. Так в грозу море может стать серого или даже черного цвета. Не стоит забывать и о различных микроорганизмах и растениях, чье массовое скопление близ поверхности воды может придать ей красный, желтый или зеленый цвет. И чем больше таких примесей, тем ярче вода. Часто такую воду можно видеть в прибрежных районах, где концентрация подобных примесей довольно высока.
Говоря о морской воде нельзя не упомянуть тот факт, что она также хорошо отражает невидимые глазу лучи, а именно — ультрафиолетовые. Именно поэтому вблизи водоемов так легко обгореть.
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.
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.
Если взять стакан воды из моря, мы увидим там прозрачную жидкость, а вот если смотреть в глубину самого водоема, то вода окажется синей. в одном случае и прозрачное в другом?
Роль атмосферы
Когда-то считали, что ответ лежит на поверхности, а если быть совсем точным, в ней и отражается: небо синего цвета. Вот почему вода в море синяя - она отражает голубой небосвод! Действительно, благодаря своей химической структуре и физическим параметрам работают в роли идеального зеркала, отображая видимый цвет неба и плывущих над ним облачных масс. Поэтому, к примеру, воду Балтийского и Средиземного морей не спутаешь даже на фотографии. Ведь в Балтийском море преобладают серо-свинцовые тона, и частично это происходит из-за того, что семьдесят пять процентов времени года над горизонтом нависают тяжёлые тёмные облака. А вот в южных широтах небо преимущественно безоблачное, и, отражаясь, оно придаёт воде красивый синий цвет.
Но существуют более значимые факторы. Дело в том, что свет в водоемах преломляется, и делает он это под разными углами на разных глубинах. На маленькой глубине вода будет казаться прозрачной из-за того, что в ней преломляются лучи разных цветов и оттенков. Они накладываются друг на друга, и в результате наш глаз воспринимает воду прямо возле берега или, скажем, в стакане практически бесцветной.
Зависимость от глубины
Чем больше глубина, тем больше разница во времени поглощения лучей и их длине. Причем тут есть еще одна особенность - поглощаются и рассеиваются только оттенки из спектра радуги. На поверхности будут рассеиваться желтые, оранжевые и красные цвета, на большей глубине вода будет зеленой из-за взаимодействия с зелеными оттенками, а глубокие толщи морского пространства поглощают голубой, синий и фиолетовый оттенки. Вот почему море синего цвета вдали от берега. Именно благодаря этому феномену отражения и поглощения света снег кажется белым - он отражает белый цвет, а лёд отражает все цвета, в силу чего видится прозрачным.
Жизнь берёт своё
Но и это еще не все. Ведь нельзя, обстоятельно отвечая на вопрос, почему море синее, просто сбросить со счетов тех, кто там живет. К примеру, фитопланктон оказывает прямо-таки огромное влияние на цвет водоёма. Из-за содержащегося в нем хлорофилла фитопланктон поглощает лучи синих оттенков и рассеивает зеленые. Соответственно, чем больше этого самого планктона, тем более выразительным будет зеленый Однако, кроме фитопланктона, существует множество других обитателей глубин, которые придают морю разные оттенки. Эти организмы могут быть всех красок радуги, а их концентрация напрямую влияет на цвет воды.
Еще одним фактором являются взвешенные в воде мельчайшие частицы. Измерить их количество, а также химический состав можно специальным прибором по шкале химических соединений, который создал Франсуа Форель. Химический состав жидкости играет очень важную роль в окраске всего водоема. В малосоленых и прохладных водах преобладают голубой и синий оттенки, а в соленых и сравнительно теплых слоях - зелёные.
Тайна Черного моря
Для того чтобы разобраться, почему реки и моря синие,рассмотрим пример Черного моря. В связи с чем ему дали такое описательное название? У ученых на этот счет существуют две основные гипотезы. Во-первых, моряки заметили, что во время шторма вода темнеет и становится почти черной (хотя во время шторма все темнеет, если присмотреться, это действительно так…). Во-вторых, если опустить металлический предмет на глубину побольше, он потемнеет. Это произойдет из-за содержания сероводорода - вещества, выделяемого бактериями, функцией которых является разложение трупов животных и растений. И опять же, если набрать воду в стакан, жидкость все равно будет прозрачной, а вот с высоты птичьего полета - синей.
Ответ лежит на глубине
Подведя итог, можно выделить такие основные факторы, поясняющие, почему море синее:
- Физические. Преломление солнечных лучей и большая температура придают глубине рек и оттенки, однако чем меньше объём воды и градус, тем прозрачнее будет вода.
- Биологические. Фитопланктон, зависшие частицы, водоросли и микроорганизмы, которые обитают в пучинах вод, придают воде зеленые либо синие оттенки цвета.
- Химические. Если красную краску размешать с водой - будет красная вода. Нечто подобное происходит и с морем: химические соединения, которые образуются в нем под влиянием разных факторов, дают окраску в разные цвета. Ну и справедливости ради надо добавить к этому сероводород, который окрашивает все что не лень в темные оттенки. Не следует забывать о высоком содержании соли, рассеивающей лучи синей части спектра.
Таким образом, такое простое, казалось бы, вещество, как вода в разных своих агрегатных состояниях, имея абсолютно разный цвет, дает изобилие вопросов. Как и дилемма «Почему море синее?», они могут поставить в тупик не только ребенка, но и вполне образованного взрослого.