Kāpēc okeāns ir zils?

Zinātne un ūdens krāsa: zila vai zaļa jūras krāsa

Mets Dutils, Getty Images

Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc okeāns ir zils vai kāpēc tā vietā dažreiz ir cita krāsa, piemēram, zaļa? Lūk, zinātne aiz jūras krāsas.

Kāpēc okeāns ir zils?

• Lielākoties okeāns ir zils, jo tīrs ūdens ir zils.
• Pat ja ūdens nebūtu zils, tas varētu šķist šādā krāsā tā refrakcijas indeksa dēļ, salīdzinot ar gaisu. Zilā gaisma ceļo tālāk pa ūdeni nekā zaļā, dzeltenā, oranžā vai sarkanā gaisma.
• Okeānā esošie sāļi, daļiņas un organiskās vielas ietekmē tā krāsu. Dažreiz tas padara ūdeni zilāku, bet dažus okeānus tas arī padara zaļus, sarkanus vai dzeltenus.

Atbilde ir gaismā

Ir daži iemesli, kāpēc okeāns ir zils. Labākā atbilde ir tāda, ka okeāns ir zils, jo tas galvenokārt ir ūdens , kas ir zilā krāsā. Ūdens visspēcīgāk absorbē gaismu diapazonā no 600 nm līdz 800 nm. Zilo krāsu var redzēt pat ūdens glāzē, vērojot to pret balta papīra loksni saules gaismā.

Kad gaisma nonāk ūdenī, piemēram, saules gaisma, ūdens filtrē gaismu tā, ka sarkanā krāsa tiek absorbēta un zilā daļa tiek atstarota. Zilā krāsa arī ceļo tālāk pa ūdeni nekā gaisma ar garāku viļņu garumu (sarkanā, dzeltenā un zaļā), lai gan ļoti maz gaismas sasniedz dziļāk par 200 metriem (656 pēdām), un gaisma vispār neiekļūst tālāk par 2000 metriem (6562 pēdām). Tātad dziļāks ūdens šķiet tumšāks zils nekā sekls ūdens Alus likums .

Vēl viens iemesls, kāpēc okeāns šķiet zils, ir tas, ka tas atspoguļo debesu krāsu. Sīkas daļiņas okeānā darbojas kā atstarojošas spoguļi , tāpēc liela daļa no redzamās krāsas ir atkarīga no tā, kas atrodas ap okeānu.

Ūdenī izšķīdušās minerālvielas arī veicina tā krāsu. Piemēram, kaļķakmens izšķīst ūdenī un piešķir tam kopējo tirkīza krāsu. Šī krāsa ir pamanāma Karību jūras reģionā un ārpus Florida Keys.

Zaļie okeāni

Dažreiz okeānam ir citas krāsas, izņemot zilu. Piemēram, Atlantijas okeāns pie ASV austrumu krasta parasti izskatās zaļš. Tas ir saistīts ar aļģu un augu klātbūtni. Fotosintētika organismi satur hlorofils , kas ne tikai izskatās zaļš, bet arī absorbē sarkano un zilo gaismu. Atkarībā no fitoplanktona veida ūdens var izskatīties vairāk zili zaļš vai smaragdzaļš.

Dzeltenie, brūnie un pelēkie okeāni

Okeāns var izskatīties pelēks zem mākoņainām debesīm vai brūns, ja ūdenī ir daudz nogulumu, piemēram, upei ieplūstot jūrā vai pēc tam, kad ūdeni ir sakustinājusi vētra.

Nogulumu ķīmiskajam sastāvam ir nozīme iegūtajā ūdens krāsā. Tanīni padara ūdeni melnu, brūnu vai dzeltenu. Daudz nogulumu ūdenī padara to necaurspīdīgu, nevis caurspīdīgu.

Sarkanie okeāni

Daži okeāni izskatās sarkani. Tas notiek, kad noteikta veida fitoplanktons sasniedz pietiekami augstu koncentrāciju, lai radītu 'sarkano paisumu'. Reizēm aļģes ūdenī izdala arī toksīnus, taču ne visas sarkanās plūdmaiņas ir kaitīgas. Sarkano aļģu un vietu, kur okeāns ir sarkans, piemēri Karenia brevis Meksikas līcī, Margalefadīnija polikroīds un Aleksandrijas kaklarota Česapīka līcī un Sarkanais galds Longailendas skaņā.

Saistītā zinātne

Lai uzzinātu vairāk par zilo krāsu zinātnē, skatiet šos rakstus:

• ' Kāpēc asinis nav zilas '
• ' Kāpēc mazuļiem ir zilas acis '
• ' Kāpēc vēnas izskatās zilas '
• ' Kāpēc ledus ir zils '

Avoti

• Brauns, Čārlzs L.; Sergejs N. Smirnovs (1993). 'Kāpēc ūdens ir zils?' J. Chem. Izglīt. 70 (8): 612. doi: 10.1021/ed070p612
• Filipčaka, Paulīna; Pastorčaks, Marcins; un citi. (2021). “Šķidra ūdens spontāna pret stimulētu virsmas ramana izkliede”. Fizikālās ķīmijas žurnāls C . 125(3): 1999-2004. doi: 10.1021/acs.jpcc.0c06937
• Miščenko, Mihaels I; Treviss, Lerijs D; Lācis, Endrjū A (2002). Mazo daļiņu gaismas izkliede, absorbcija un emisija . Kembridža, Apvienotā Karaliste: Cambridge University Press.
• Morels, Andrē; Pērs, Luiss (1977). 'Okeāna krāsas variāciju analīze'. Limnoloģija un okeanogrāfija . 22 (4): 709–722. doi:10.4319/lo.1977.22.4.0709
• Vaillancourt, Robert D.; Brauns, Kristofers V.; Gilards, Roberts R. L.; Balčs, Viljams M. (2004). 'Jūras fitoplanktona gaismas izkliedes īpašības: saistība ar šūnu lielumu, ķīmisko sastāvu un taksonomiju'. Planktona pētījumu žurnāls . 26 (2): 191–212. doi:10.1093/plankt/fbh012