大海的顏色為什么不是透明而是藍(lán)色的
大海的顏色為什么不是透明而是藍(lán)色的_大海是藍(lán)色的原因
當(dāng)你在海邊，捧起海水只能它和普通的水沒區(qū)別，透明無色。那為什么大?？雌饋眍伾耆煌谕该魃?今天小編給大家整理了大海的顏色為什么不是透明而是藍(lán)色的_大海是藍(lán)色的原因供大家參考，我們一起來看看吧!
海為什么是藍(lán)色的
其實(shí)這是太陽光在變戲法。我們知道，太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光組成的。當(dāng)太陽光照射到大海上時(shí)，波長較長的紅光和橙光由于透射力最大，能襲克服阻礙，勇往直前。它們?cè)谇斑M(jìn)的過程中，不斷被海水和海洋中的生物所吸收。而藍(lán)光、紫光等，由于波長較bai短，一遇到海水的阻礙就紛紛向四面八方散射開來，甚至被反射回去，只有少部分被海水和海洋表面生物所吸收。
大?？瓷先ナ撬{(lán)色的，就是因?yàn)檫@部分被散射和被反射的藍(lán)光和紫光進(jìn)入了我們眼中。海水越深，被散射和被反射的藍(lán)光就越多，看上去也就越藍(lán)了。
其實(shí)，干凈的淡水也是藍(lán)色的，原因和上面講的是同一個(gè)道理。我們平時(shí)看到的水多數(shù)是綠色，原因主要是水體中含有大量的綠藻。比如紅海，水里生長著一種水藻，季節(jié)性的出現(xiàn)，這些藻類死亡以后呈紅褐色，紅海也因此得名，但紅海并不是紅色的。
為什么海洋和天空是藍(lán)色的?
藍(lán)藍(lán)的天空、地平線附近較淺的光線，以及日出或日落時(shí)太陽變紅的現(xiàn)象，以及海洋的藍(lán)色作為一種獨(dú)立現(xiàn)象，都可以得到科學(xué)的解釋。
如果你曾經(jīng)對(duì)你所居住的世界充滿好奇，你可能想知道為什么天空是藍(lán)色的。人們經(jīng)?；卮鸬腻e(cuò)誤答案包括：
陽光有藍(lán)色，
氧本身就是一種藍(lán)色氣體，
或者天空反射海洋。
雖然這些答案都不正確，但最后一次嘗試提出了一個(gè)人們常常想知道的相關(guān)問題：為什么海洋是藍(lán)色的?
從太空看，行星地球通常被描述為淡藍(lán)色的點(diǎn)，但它只是看起來像藍(lán)色的海洋。大陸，云和冰帽根本不顯示藍(lán)色;海洋，而不是大氣，給我們的星球帶來藍(lán)色“膚色”。幾千年來，人類必須接受我們世界的這些屬性。但隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，我們理解為什么天空和海洋都是藍(lán)色的。
當(dāng)太陽高空時(shí)，朝向天頂?shù)奶炜帐歉畹乃{(lán)色，而朝向地平線的天空是更亮，更亮的青色。這是由于大氣量較大，以及在天空中以低角度可見的較大量的散射光。
與你可能已經(jīng)閱讀過的內(nèi)容相反，沒有任何一個(gè)因素可以解釋地球的藍(lán)天。天空不是藍(lán)色，因?yàn)殛柟庥兴{(lán)色; 我們的太陽發(fā)出許多不同波長的光，并且光總和為凈白色。氧本身不是藍(lán)色氣體，而是對(duì)光透明。然而，在我們的大氣層中有無數(shù)的分子和較大的粒子確實(shí)發(fā)揮作用，以不同的量散射不同波長的光。海洋在天空的顏色中沒有任何作用，但是我們眼睛的敏感性絕對(duì)是這樣的：我們不會(huì)看到現(xiàn)實(shí)，而是我們的感官會(huì)感知它，而我們的大腦會(huì)解釋它。
這三個(gè)因素 -太陽的光線，地球大氣層的散射效應(yīng)，以及人眼的反應(yīng) - 都是天空的藍(lán)色外觀。
由棱鏡分散的連續(xù)光束的示意性動(dòng)畫。如果您有紫外線和紅外線眼睛，您將能夠看到紫外線比紫光/藍(lán)光更加彎曲，而紅外線的光線會(huì)比紅光更少彎曲。
當(dāng)我們通過棱鏡傳遞陽光時(shí)，我們可以看到它如何分裂成各個(gè)組件。最高能量光也是最短波長(和高頻)光，而能量較低的光具有比其高能量光更長的波長(和低頻)。光分裂的原因是因?yàn)椴ㄩL是決定光與物質(zhì)相互作用的關(guān)鍵屬性。
微波爐中的大孔允許短波長可見光進(jìn)出，但保持更長波長的微波光進(jìn)入，反射它。太陽鏡上的薄涂層反射紫外線，紫羅蘭色和藍(lán)色光，但允許更長波長的綠色，黃色，橙色和紅色通過。構(gòu)成我們大氣層的微小不可見粒子 - 氮，氧，水，二氧化碳和氬原子等分子 - 散射所有波長的光，但優(yōu)先散射更藍(lán)，更短波長的光。
瑞利散射比紅色更嚴(yán)重地影響藍(lán)光，但是在可見波長中，紫光分散最多。只是由于我們眼睛的敏感性，天空呈藍(lán)色而不是紫色。最長波長和最短波長的可見光經(jīng)歷瑞利散射的差異幾乎整數(shù)量級(jí)。
這背后有一個(gè)物理原因：構(gòu)成我們大氣層的所有分子都比人眼可以看到的各種波長的光線小。更接近存在的分子大小的波長將更有效地散射; 在數(shù)量上，它服從的法則稱為瑞利散射。
在我們可以看到的短波長限制下的紫光比我們視覺另一端的紅色長波光的散射頻率高9倍。這就是為什么在日出，日落和月食期間，紅光仍然可以有效地通過大氣層，但是更加波長的光幾乎不存在，優(yōu)先被散射掉。
一些乳白色材料，如此處所示，與大氣具有相似的瑞利散射特性。從右上方照射這塊石頭的白光，石頭本身散射藍(lán)光，但允許橙色/紅色光優(yōu)先穿過不受阻擋的光。
由于更藍(lán)的光波長更容易散射，任何進(jìn)入的直射陽光都會(huì)變得越來越紅，越過它通過的大氣層越紅。然而，天空的其余部分將被間接的陽光照亮：光照射到大氣層然后被重定向到你的眼睛。絕大多數(shù)光線的波長為藍(lán)色，這就是白天天空是藍(lán)色的原因。
如果有足夠的氣氛將藍(lán)光散射到你的眼睛之前，它只會(huì)呈現(xiàn)更紅的色調(diào)。如果太陽低于地平線，所有的光必須通過大量的大氣。更藍(lán)的光線向各個(gè)方向散射，而更紅的光線更不容易散射，這意味著它需要更直接的路徑到達(dá)您的眼睛。如果你在日落之后或日出之前曾經(jīng)坐過飛機(jī)，你可以看到這種效果的壯觀景象。
從日出前或日落后天空的高海拔地區(qū)，可以看到一系列的顏色，這些顏色是由大氣層多次陽光散射造成的。從地平線附近的直射光變得極大，在遠(yuǎn)離太陽的情況下，間接光僅呈藍(lán)色。
這可以解釋為什么日落，日出和月食是紅色的，但可能會(huì)讓你想知道為什么天空呈現(xiàn)藍(lán)色而不是紫色。事實(shí)上，實(shí)際上來自大氣的紫光比藍(lán)光更多，但也有其他顏色的混合。因?yàn)槟愕难劬χ杏腥N類型的錐體(用于檢測(cè)顏色)，以及單色棒，所以在分配顏色時(shí)，需要由大腦解釋所有四種信號(hào)。
每種類型的錐體加上桿都對(duì)不同波長的光敏感，但所有這些錐體都受到天空的某種程度的刺激。我們的眼睛對(duì)藍(lán)色，青色和綠色波長的光的反應(yīng)比對(duì)紫羅蘭的反應(yīng)更強(qiáng)烈。即使有更多的紫光，但它還不足以克服我們大腦提供的強(qiáng)烈藍(lán)色信號(hào)，這就是為什么天空在我們眼中呈藍(lán)色。
人類的眼睛在月球的四肢上升的第一個(gè)視圖。用人眼從空間發(fā)現(xiàn)地球，仍然是我們物種歷史上最具代表性的成就之一。阿波羅8號(hào)發(fā)生在1968年12月，是成功登月的重要前體任務(wù)之一，將于今年七月慶祝成立50周年。請(qǐng)注意，地球的藍(lán)色是由于海洋而不是大氣。
另一方面，海洋是一個(gè)完全不同的故事。如果你看一下整個(gè)星球，看看你從太空中得到的星球，你會(huì)注意到我們所擁有的水體不是均勻的藍(lán)色，而是基于它們的陰影變化。水的深度。深水是深藍(lán)色; 淺水是淺藍(lán)色。
你會(huì)注意到，如果你仔細(xì)觀察下面的照片，那么與大陸接壤的水域(沿著大陸架)是比深海黑暗的深海更淺，更青翠的藍(lán)色。
地球的海洋可能呈現(xiàn)藍(lán)色，但沿著大陸架，它們看起來比海洋最深處的藍(lán)色更淺。這不是圖像構(gòu)建方式的偽影，而是一種真實(shí)的現(xiàn)象，它詳細(xì)描述了不同深度的海洋本身吸收和反射的差異。
如果你想要一個(gè)更直接的證據(jù)表明海洋本身看起來是藍(lán)色的，你可以嘗試在水面下潛水并記錄你所看到的東西。當(dāng)我們這樣做時(shí)，在自然光線下拍攝水下照片 - 即沒有任何人造光源 - 我們可以立即看到一切都呈現(xiàn)出藍(lán)色的色調(diào)。
我們?cè)阶咴竭h(yuǎn)，當(dāng)我們達(dá)到30米，100米，200米等深度時(shí)，一切都會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色。當(dāng)你記得水就像大氣一樣，也是由有限大小的分子制成的：比我們能看到的任何光的波長都要小，這很有意義。但是在這里，在海洋的深處，散射的物理學(xué)有點(diǎn)不同。
如果你下降到一個(gè)水體中，只允許周圍的自然陽光照射你周圍的環(huán)境，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一切都呈現(xiàn)藍(lán)色，因?yàn)榧t光是第一個(gè)完全吸收其波長的紅光。
當(dāng)光線通過時(shí)，大氣的主要作用是散射，而不是散射，像水這樣的液體主要吸收(或不吸收)光。像所有分子一樣，水優(yōu)先于它可以吸收的波長。水不僅具有直接的波長依賴性，而且最容易吸收紅外光，紫外光和紅色可見光。
這意味著如果你低頭到達(dá)一個(gè)適度的深度，你將不會(huì)受到太陽升溫，你將受到保護(hù)免受紫外線輻射，隨著紅光被帶走，事物將開始變成藍(lán)色。向下走一點(diǎn)，橘子也會(huì)消失。
在更深的深處，當(dāng)海水被來自上方的自然陽光照射時(shí)，不僅紅色，而且橙色和黃色開始消失。即使是更低的綠色也會(huì)被吸收，只留下微弱的藍(lán)光。
過去，黃色，綠色和紫羅蘭開始被帶走。當(dāng)我們前往多公里的深度時(shí)，最后藍(lán)光也會(huì)消失，盡管這是最后一次。
這就是為什么最深的海洋深度呈現(xiàn)深藍(lán)色：因?yàn)樗衅渌ㄩL都被吸收了。最深的藍(lán)色，在水中所有波長的光中都是獨(dú)一無二的，具有被反射和重新發(fā)射回來的最高概率。目前，我們這個(gè)星球的全球平均反照率(反射率的技術(shù)術(shù)語)是0.30，這意味著30%的入射光被反射回太空。但如果地球完全是深水海洋，我們的反照率將只有0.11。海洋實(shí)際上非常適合吸收陽光!
2001年和2002年拍攝的中等分辨率成像光譜儀(MODIS)數(shù)據(jù)的雙半球全球復(fù)合材料。請(qǐng)注意，它是我們的海洋，僅我們的海洋，使我們的星球在空間中呈現(xiàn)藍(lán)色外觀。
天空和海洋并不因?yàn)榉瓷涠兯{(lán);它們都是藍(lán)色的，但都有各自的意志。如果你把我們的海洋完全拿走，地球表面的人類仍然會(huì)看到藍(lán)色的天空，如果你設(shè)法把我們的天空拿走(但仍然在表面上給我們液態(tài)水)，我們的星球仍然會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。
對(duì)于天空來說，藍(lán)色的陽光更容易散射，因此間接地從陽光照射到大氣的地方照射到我們身上。對(duì)于海洋來說，波長較長的可見光更容易被吸收，所以它們走得越深，剩下的光就顯得越暗越藍(lán)。藍(lán)色的大氣層對(duì)于行星來說可能是很常見的，因?yàn)樘焱跣呛秃Ｍ跣嵌紦碛兴{(lán)色的大氣層，但是我們是我們所知道的唯一擁有藍(lán)色表面的行星。也許當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)另一個(gè)星球表面有液態(tài)水的時(shí)候，我們就不會(huì)在很多方面如此孤單了!
大家都知道可見光的顏色分別有紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、青色、紫色七種，但是其中光的波長不同，而海水容易吸收波長較長的光線，比如紅色、橙色和黃色，而與之相對(duì)應(yīng)的綠青藍(lán)紫色不容易被吸收，尤其是藍(lán)色和紫色最容易被散射和反射，因此當(dāng)太陽光照射到海面上的時(shí)候基本呈藍(lán)色和紫色。
那么，問題就來了，既然海的顏色呈藍(lán)色和紫色，那為什么我們看到的是藍(lán)色呢?原來人們的眼睛也是很挑剔的，對(duì)紫色非常不敏感，往往視而不見，恰恰對(duì)藍(lán)色敏感，因此在人們的感官中海水是呈藍(lán)色的。
為什么有的海水是藍(lán)色，有的是綠色
水的顏色是取決與水分子對(duì)光的吸和反射情況。陽光一類的，是由七色光混合而成，也叫光譜。在光譜中，紅色到綠色的波長范圍附近的光就容易被水分子吸收，藍(lán)色部分的光則會(huì)被反射出去，所以我們看到的就是藍(lán)色。
但是水顏色并不是一直不變的，越遠(yuǎn)離海岸的海域中心，海水就是深藍(lán)色，有的甚至發(fā)紫，然而靠近陸地的海岸線一帶，從遠(yuǎn)到近，海水的顏色則從藍(lán)變綠，在由綠變成黃綠色，那為什么會(huì)有這樣的變化呢，這就要和水中的浮游物質(zhì)還有水的深度有關(guān)系了。
海水并不是只能用蔚藍(lán)形容，在不同地方的大海顏色也會(huì)有很多變化，在海岸線附近，海水里有著很多從陸地上重來的有機(jī)物和水生物質(zhì)，其中有一些很小的綠色物質(zhì)，叫做浮游生物，他們含有一種葉綠素的化學(xué)物質(zhì)，葉綠素可以吸收大部分的紅光和藍(lán)光，反射綠光，所以我們看見海岸邊的海水就是綠色的了。
在宇宙中，海洋的顏色可以讓我們分辨地球上生命的聚集區(qū)，綠色海洋地區(qū)就如同陸地上的熱帶雨林，充滿生命;而深藍(lán)色的海域則是很少有生命的地方，這里就如同大陸上無人居住的沙漠。
海水和海水中的浮游物質(zhì)對(duì)光的吸收方式也會(huì)改變水面的顏色。假設(shè)你正在駕駛一臺(tái)黃色潛艇，在水面附近，你的潛艇是黃色，但是潛艇慢慢潛入海底，照到潛艇上的光越來越少，當(dāng)潛艇下降到水下30米的深度時(shí)，陽光中的黃色、橙色和紅色的光幾乎都被水分子吸收了，只有藍(lán)色和綠色的光能到達(dá)潛艇表面，這時(shí)你的潛艇就變成了藍(lán)綠色。如果再往下降，直到綠色光也消失了，潛艇就變成深藍(lán)色了。
浮游物越多，海水越混濁，對(duì)光的吸收量就越多。所以越是混濁的海水，你下降時(shí)看到周圍環(huán)境變暗的速度就越快。