Kodėl vandenynas yra mėlynas?

Mokslas ir vandens spalva: mėlyna arba žalia jūros spalva

Mattas Dutile'as, Getty Images

Ar kada nors susimąstėte, kodėl vandenynas yra mėlynas arba kodėl kartais jis būna kitos spalvos, pavyzdžiui, žalia? Štai mokslas už jūros spalvos.

Kodėl vandenynas yra mėlynas?

• Dažniausiai vandenynas yra mėlynas, nes grynas vanduo yra mėlynas.
• Net jei vanduo nebūtų mėlynas, jis atrodytų tokia spalva dėl savo lūžio rodiklio, palyginti su oru. Mėlyna šviesa vandeniu sklinda toliau nei žalia, geltona, oranžinė ar raudona šviesa.
• Vandenyne esančios druskos, dalelės ir organinės medžiagos turi įtakos jo spalvai. Kartais dėl to vanduo tampa mėlynesnis, bet kai kurie vandenynai taip pat tampa žalia, raudona arba geltona.

Atsakymas yra šviesoje

Yra keletas priežasčių, kodėl vandenynas yra mėlynas. Geriausias atsakymas yra tas, kad vandenynas yra mėlynas, nes jo daugiausia vandens , kuri yra mėlyna. Vanduo stipriausiai sugeria šviesą 600–800 nm diapazone. Mėlyną spalvą galite pamatyti net stiklinėje vandens, stebėdami ją ant balto popieriaus lapo saulės šviesoje.

Kai šviesa patenka į vandenį, kaip ir saulės šviesa, vanduo filtruoja šviesą taip, kad sugertų raudoną spalvą ir atsispindėtų šiek tiek mėlynos spalvos. Mėlyna taip pat sklinda toliau per vandenį nei šviesa, kurios bangos ilgis (raudona, geltona ir žalia), nors labai mažai šviesos pasiekia giliau nei 200 metrų (656 pėdos), o jokia šviesa neprasiskverbia toliau nei 2000 metrų (6562 pėdos). Taigi, gilesnis vanduo atrodo tamsesnis mėlynas nei seklus vanduo Alaus įstatymas .

Kita priežastis, dėl kurios vandenynas atrodo mėlynas, yra ta, kad jis atspindi dangaus spalvą. Mažos dalelės vandenyne veikia kaip atspindys veidrodžiai , todėl didelė dalis matomos spalvos priklauso nuo to, kas yra aplink vandenyną.

Vandenyje ištirpę mineralai taip pat prisideda prie jo spalvos. Pavyzdžiui, kalkakmenis ištirpsta vandenyje ir suteikia jam bendrą turkio spalvą. Ši spalva pastebima Karibų jūroje ir už Florida Keys.

Žalieji vandenynai

Kartais vandenynas atrodo ne tik mėlyna, bet ir kitomis spalvomis. Pavyzdžiui, Atlanto vandenynas prie JAV rytinės pakrantės paprastai atrodo žalias. Taip yra dėl dumblių ir augalų buvimo. Fotosintetinis organizmuose yra chlorofilas , kuri ne tik atrodo žalia, bet ir sugeria raudoną bei mėlyną šviesą. Priklausomai nuo fitoplanktono tipo, vanduo gali atrodyti nuo mėlynai žalios iki smaragdo žalios spalvos.

Geltonieji, rudieji ir pilkieji vandenynai

Vandenynas gali atrodyti pilkas po debesuotu dangumi arba rudas, kai vandenyje yra daug nuosėdų, pavyzdžiui, kai upė įteka į jūrą arba vandenį išjudina audra.

Nuosėdų cheminė sudėtis turi įtakos gaunamai vandens spalvai. Taninai paverčia vandenį juodu, rudu arba geltonu. Dėl daug nuosėdų vandenyje jis tampa nepermatomas, o ne permatomas.

Raudonieji vandenynai

Kai kurie vandenynai atrodo raudoni. Taip atsitinka, kai tam tikro tipo fitoplanktonas pasiekia pakankamai didelę koncentraciją, kad sukeltų „raudoną potvynį“. Kartais dumbliai taip pat išskiria toksinus į vandenį, tačiau ne visi raudonieji potvyniai yra kenksmingi. Raudonųjų dumblių ir vietų, kur vandenynas yra raudonas, pavyzdžiai Karenia brevis Meksikos įlankoje, Margalefadinio polikroidas ir Aleksandrijos karoliai Česapiko įlankoje ir Raudonas stalas Long Island Sound mieste.

Susijęs mokslas

Norėdami sužinoti daugiau apie mėlyną spalvą moksle, peržiūrėkite šiuos straipsnius:

• ' Kodėl kraujas nėra mėlynas '
• ' Kodėl kūdikiai turi mėlynas akis '
• ' Kodėl venos atrodo mėlynos '
• ' Kodėl ledas yra mėlynas '

Šaltiniai

• Braunas, Charlesas L.; Sergejus N. Smirnovas (1993). 'Kodėl vanduo mėlynas?' J. Chem. Eduk. 70 (8): 612. doi: 10.1021/ed070p612
• Filipczak, Paulina; Pastorczak, Marcin; ir kt. (2021). „Spontaniškas, palyginti su stimuliuojamu paviršiumi, Ramano sklaida skysto vandens“. Fizinės chemijos žurnalas C . 125(3): 1999-2004. doi: 10.1021/acs.jpcc.0c06937
• Miščenka, Mykolas I; Travisas, Laris D; Lacis, Andrew A (2002). Mažų dalelių šviesos sklaida, sugertis ir emisija . Kembridžas, JK: Cambridge University Press.
• Morelis, Andre; Prieur, Louis (1977). „Vandenyno spalvos svyravimų analizė“. Limnologija ir okeanografija . 22 (4): 709–722. doi:10.4319/lo.1977.22.4.0709
• Vaillancourt, Robert D.; Brownas, Christopheris W.; Guillard, Robert R. L.; Balchas, Williamas M. (2004). „Jūrų fitoplanktono šviesos atgalinės sklaidos savybės: ryšys su ląstelių dydžiu, chemine sudėtimi ir taksonomija“. Planktono tyrimų žurnalas . 26 (2): 191–212. doi: 10.1093/plankt/fbh012