Синій океан. Зелений океан. Прозора безбарвна питна вода в склянці. То якого ж кольору вода? На це питання є дивовижний відповідь. Чиста вода - блакитна. Забарвлення ця дуже слабка, тому в маленькому склянці вона непомітна. Але якщо ми наллємо воду в величезний скляний акваріум, то побачимо виразний блакитний відтінок води.
Від чого залежить колір води? Колір води залежить від особливостей поглинання і відбиття світла молекулами води. Білий світ, на приклад сонячний, можна розкласти на складові його кольору. Сукупність цих квітів називається спектром. Спектр білого світла складається з кольорів веселки. Молекули води поглинають світло в червоно-зеленої частини спектру. Промені синьої частини спектра відображаються молекулами. Тому ми сприймаємо колір води як блакитний.
Однак в природних водоймах колір води може бути досить різноманітним. Посеред океану вода має глибокий темно-синій, майже фіолетовий, колір. Уздовж берегової лінії відтінки води змінюються від блакитного до зеленого і жовто-зеленого. Чому така різниця? Різноманітність відтінків залежить від того, які саме частинки зважені у воді і яка глибина водойми. Близько берега вода океану заповнена дрібними плаваючими рослинами і органічними частинками, які потрапляють в неї з суші. Так само, як і їх на земні побратими, водні рослини, які називаються фітопланктоном, містять хлорофіл. Хлорофіл поглинає промені червоної та синьої частини спектра, а відображає зелене світло. Тому біля берега вода часто має зелений відтінок.
Колір води і глибина Глибокі сині води океану подібні безлюдним білим пустелях - і там і тут дуже мало життя. Якщо дивитися з космосу, то видно, які океани рясніють життям, а які ні. Зелені води, як тропічні джунглі континентів, наповнені життям. Глибокі сині води бідні життям і подібні білим неживим пустелях суші. Поглинання світла частинками, зваженими у воді, змінює сприйняття кольору і під водою. Уявіть собі, що ви занурюєтеся в воду в жовтому підводному човні.
Близько від поверхні ваша субмарина буде виглядати в точній відповідності з вихідної забарвленням - жовтою. Але чим глибше ви занурюєтеся, тим більшу відстань має подолати світло від поверхні, щоб досягти підводного човна. Коли вона опуститься на глибину 30 метрів, більшість променів жовтого, оранжевого і червоного кольорів буде поглинена молекулами води. До човна дійдуть промені синьої і зеленої частин спектра. І ви дивитися ваша субмарина буде не жовтого, а синьо-зеленої. Якщо ви занурюєтеся ще глибше, будуть від сечени зелені промені. Під водна човен тепер здається тьмяно-синьою. Каламутні води океану, в яких зважені органічні залишки, поглинають більше світла, ніж прозора чиста вода. Тому при зануренні в каламутну воду темрява настає швидше.
Океан складається з солоної води. Сам він, якщо викинути будь-яку світиться живність, не світиться. Тобто весь світ, який ми бачимо, що приходить з океану, це відбите сонячне світло. Але ж сонячне світло теж не синій. Спектр сонячного світла у поверхні океану ось такий.
Інтенсивність падаючого на Землю сонячного випромінювання в залежності від довжини хвилі на рівні моря. Як бачите, максимум випромінювання припадає на зелену і жовту частину видимого діапазону.
Колір океану визначається механізмом поглинання і розсіювання сонячного кольору молекулами води. Механізм дуже складний. Повністю він був описаний тільки 1923 році геофізиком Василем Шулейкин. Виявилося, що молекули води здійснюють коливальні і обертальні рухи і в результаті цього по-різному поглинає різні довжини хвиль. Найбільше поглинаються червоний, а найменше - синій. Синій колір розсіюється і відбивається назад в повітря, а червоний так і залишається поглинутим всередині океану. Це призводить до того, що океан нам здається синім, а під водою всі фотографії віддають синявою. Так що, якщо зберетеся фотографувати рибок, не забудьте спалах.
Діаграма, що показує, як сонячне світло проходить через океан. Червоний майже відразу поглинається, тому вже на невеликій глибині червоних квітів під водою майже немає. Зелений доходить метрів до ста. А синій - до 200-300 м.
Прозорість океану визначається не тільки молекулами води, а й дрібними істотами, що там живуть. Планктон, суспензії, бруд - все це знижує прозорість в океані. Нещодавно НАСА провела дослідження і виявила, що найнижча концентрація планктону знаходиться біля берегів Острова Пасхи. Саме тому океан там найпрозоріший в світі.
Якщо не бачили, то рекомендую заглянути на сторінку проекту Земна обсерваторія (НАСА) і подивитися абсолютно приголомшливі спостереження концентрації фітопланктону в світовому океані за останні десять років. Там же - поведінку температури океану. Там видно, наприклад, де на Землі найтепліше море, чому кити проводять літо в північних широтах біля узбережжя Аляски і Алеутських островів, або чому за три тижні плавання по Тихому океану ми майже ніякої живності далеко від берега не бачили.