Ja paņemsiet glāzi ūdens no jūras, tad tur redzēsim caurspīdīgu šķidrumu, bet, ieskatoties pašā ūdenskrātuves dziļumā, ūdens izrādīsies zils. Kāpēc vienā gadījumā jūra ir zila, bet citā caurspīdīga?
Atmosfēras loma
Kādreiz tika uzskatīts, ka atbilde slēpjas virspusē, un, ja pavisam precīzi, tad tajā atspoguļojas: debesis ir zilas. Tāpēc ūdens jūrā ir zils – tas atspoguļo zilās debesis! Patiešām, ūdens masas to ķīmiskās struktūras un fizikālo parametru dēļ darbojas kā ideāls spogulis, kas atspoguļo debesu redzamo krāsu un virs tām peldošās mākoņu masas. Tāpēc, piemēram, B altijas un Vidusjūras ūdeni nevar sajaukt pat fotogrāfijā. Galu galā B altijas jūrā dominē pelēcīgi svina toņi, un tas daļēji ir saistīts ar faktu, ka septiņdesmit piecus procentus no gada laika pie horizonta karājas smagi tumši mākoņi. Bet dienvidu platuma grādos debesis lielākoties ir bez mākoņiem, un, atspīdējot, tas piešķir ūdenim skaistu zilu krāsu.
Bet ir daudz būtiskāki faktori. Fakts ir tāds, ka gaisma laužas ūdenstilpēs, un tā to dara dažādos leņķos dažādos dziļumos. Seklā dziļumā ūdens šķitīs caurspīdīgs, joto, ka tajā laužas dažādu krāsu un toņu stari. Tie ir uzlikti viens uz otra, un rezultātā mūsu acs uztver ūdeni tieši blakus krastam vai, teiksim, glāzē, gandrīz bezkrāsainu.
Dziļa atkarība
Jo lielāks dziļums, jo lielāka atšķirība staru absorbcijas laikā un to garumā. Un šeit ir vēl viena iezīme - tikai varavīksnes spektra nokrāsas tiek absorbētas un izkliedētas. Virspusē izkliedēsies dzeltenie, oranžie un sarkanie, lielākā dziļumā ūdens būs zaļš, mijiedarbojoties ar zaļajām nokrāsām, un jūras dziļie slāņi uzņems zilas, zilas un violetas nokrāsas. Tāpēc jūra ir zilā krāsā prom no krasta. Tieši šīs gaismas atstarošanas un absorbcijas parādības dēļ sniegs izskatās b alts - tas atstaro b altu, bet ledus atstaro visas krāsas, kas padara to caurspīdīgu.
Dzīve dara savu
Bet tas vēl nav viss. Galu galā, nav iespējams, detalizēti atbildot uz jautājumu, kāpēc jūra ir zila, vienkārši atlaist tos, kas tur dzīvo. Piemēram, fitoplanktonam ir milzīga ietekme uz rezervuāra krāsu. Pateicoties tajā esošajam hlorofilam, fitoplanktons absorbē zilos starus un izkliedē zaļos. Attiecīgi, jo vairāk šī planktona, jo izteiksmīgāka būs ūdens zaļā krāsa. Tomēr bez fitoplanktona ir arī daudzi citi dzīļu iemītnieki, kas piešķir jūrai dažādas nokrāsas. Šie organismi var būt visās varavīksnes krāsās, un to koncentrācija tieši ietekmē ūdens krāsu.
Vēl viensfaktors ir mazākās ūdenī suspendētās daļiņas. To daudzumu, kā arī ķīmisko sastāvu var izmērīt ar speciālu aparātu uz ķīmisko savienojumu skalas, ko radījis Fransuā Forels. Šķidruma ķīmiskajam sastāvam ir ļoti liela nozīme visa rezervuāra krāsā. Viegli sāļos un vēsos ūdeņos dominē zilas un zilas nokrāsas, savukārt sāļajos un salīdzinoši siltos ūdeņos dominē zaļie.
Melnās jūras noslēpums
Lai saprastu, kāpēc upes un jūras ir zilas, apsveriet Melnās jūras piemēru. Kāpēc tam tika dots tik aprakstošs nosaukums? Zinātniekiem šajā sakarā ir divas galvenās hipotēzes. Pirmkārt, jūrnieki pamanīja, ka vētras laikā ūdens kļūst tumšāks un kļūst gandrīz melns (lai gan vētras laikā viss kļūst tumšs, ja paskatās vērīgi, tas tiešām ir …). Otrkārt, nolaižot metāla priekšmetu lielākā dziļumā, tas kļūst tumšāks. Tas notiks sērūdeņraža satura dēļ - baktēriju izdalītā viela, kuras funkcija ir dzīvnieku un augu līķu sadalīšana. Un atkal, ja jūs ievelk ūdeni glāzē, šķidrums joprojām būs caurspīdīgs, bet no putna lidojuma tas būs zils.
Atbilde slēpjas dziļumos
Apkopojot, mēs varam izcelt šādus galvenos faktorus, kas izskaidro, kāpēc jūra ir zila:
- Fiziskā. Saules staru laušana un augstā temperatūra piešķir upju un ezeru dziļumam debeszilas nokrāsas, tomēr, jo mazāks ūdens tilpums un grāds, jo ūdens būs caurspīdīgāks.
- Bioloģiskie. Fitoplanktons, suspendētās daļiņas, aļģes un mikroorganismi, kasdzīvo ūdens bezdibenī, piešķir ūdenim zaļas vai zilas nokrāsas.
- Ķīmiskā. Ja sarkano krāsu sajauc ar ūdeni, būs sarkans ūdens. Kaut kas līdzīgs notiek ar jūru: ķīmiskie savienojumi, kas tajā veidojas dažādu faktoru ietekmē, piešķir krāsu dažādās krāsās. Taisnības labad jāsaka, ka tam jāpievieno sērūdeņradis, kas tumšos toņos iekrāso visu, kas nav slinkums. Nedrīkst aizmirst par lielo sāls saturu, kas izkliedē spektra zilās daļas starus.
Tādējādi tāda šķietami vienkārša viela kā ūdens dažādos agregācijas stāvokļos, kam ir pavisam cita krāsa, rada daudz jautājumu. Tāpat kā dilemma "Kāpēc jūra ir zila?", tās var mulsināt ne tikai bērnu, bet arī labi izglītotu pieaugušo.
