Прозрачность и цвет воды

Прозрачностью морской воды называют касательство потока излучения, прошедшего в воде без изменения направления линия, равный единице, к потоку излучения, вошедшему в воду в виде параллельного пучка.

Наряду с указанным физическим определением прозрачности используется понятие условной (или относительной) nрозрачности, под которым понимают глубину прекращения видимости белого диска диаметром 30 см.

Физическая натура исчезновения диска на определенной глубине заключается в том, что при проникновении светового потока в толщу воды происходит его ослабление за счет рассеяния и поглощения. При этом с увеличением глубины происходит увеличение потока рассеянного света в стороны. На некоторой глубине невнимательный в стороны поток оказывается равным потоку прямого света. Следственно, если опускать диск ниже этой глубины, то поток, невнимательный в стороны, будет больше основного (прямого) потока, идущего книзу(который д б отражен), и диск перестает быть видимым.

Относительная прозрачность зависит от высоты, с которой производятся наблюдения, состояния поверхности моря, условий освещенности. С увеличением высоты наблюдений относительная прозрачность увеличивается благодаря уменьшению влияния отраженного от поверхности моря светового потока, какой мешает наблюдениям. При волнении происходит увеличение отраженного потока и ослабление потока, проникающего в глубь моря, что приводит к уменьшению относительной прозрачности.

Это было замечено еще в древности искателями жемчуга, которые ныряли на дно моря с набранным в уста оливковым маслом. Масло, выпущенное ими изо рта, всплывало на поверхность моря, сглаживало мелкие волны и улучшало освещенность дна.

При отсутствии облачности относительная прозрачность уменьшается, этак как наблюдения затрудняются солнечными бликами. Мощная кучевая облачность гораздо уменьшает падающий на поверхность моря световой поток, что также уменьшает относительную прозрачность. Наиболее благоприятные обстоятельства освещения создаются при наличии перистых облаков.

Наибольшее число оптических наблюдений относится к измерениям относительной прозрачности белым диском. Самые прозрачные воды наблюдаются в субтропическом поясе Мирового океана. В Саргассовом море относительная прозрачность составляет 66.5 м, и это море считается эталоном прозрачности. Такая высокая прозрачность в субтропическом поясе связана с почитай полным отсутствием взвешенных частиц и слабым развитием планктона. В море Уэдделла и в Тихом океане вблизи островов Тонга была измерена еще более высокая прозрачность – 67 м.

В умеренных и высоких широтах относительная прозрачность достигает 10-20 м. В морях прозрачность колеблется в значительных пределах. Этак, в Средиземном море она достигает 60 м, Японском — 30 м, Черном – 28 м, Балтийском -11-13 м.

При рассмотрении вопроса о цвете моря различают два понятия: краска моря и цвет морской воды.

Под цветом моря понимается видный цвет его поверхности. Краска моря в сильной степени зависит от оптических свойств самой воды и от внешних факторов. Потому он изменяется в зависимости от внешних условий (освещенности моря прямым солнечным и рассеянным светом, от угла зрения, волнения, наличия примесей в воде и др. причин).

Собственный краска морской воды есть следствие избирательного поглощения и рассеяния, т.е. он зависит от оптических свойств воды и толщины рассматриваемого слоя воды, однако не зависит от внешних факторов. Учитывая избирательное ослабление света в море, можно рассчитать, что даже для чистой океанской воды на глубине 25 м солнечный свет будет лишен всей красной части спектра, затем при увеличении глубины отпадет желтая доля и цвет воды покажется зеленоватым, к глубине 100 м останется лишь синяя часть и цвет воды будет синим.

Потому говорить о цвете воды можно тогда, когда рассматривается толща воды. При этом в зависимости от толщи воды краска воды будет различным, хотя ее оптические свойства и не меняются.


Добавить комментарий