大海的顏色為什么不是透明而是藍色的
大海的顏色為什么不是透明而是藍色的_大海是藍色的原因
當你在海邊，捧起海水只能它和普通的水沒區(qū)別，透明無色。那為什么大海看起來顏色完全不同于透明色呢?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色的_大海是藍色的原因供大家參考，我們一起來看看吧!
海為什么是藍色的
其實這是太陽光在變戲法。我們知道，太陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種色光組成的。當太陽光照射到大海上時，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。它們在前進的過程中，不斷被海水和海洋中的生物所吸收。而藍光、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{色的，就是因為這部分被散射和被反射的藍光和紫光進入了我們眼中。海水越深，被散射和被反射的藍光就越多，看上去也就越藍了。
其實，干凈的淡水也是藍色的，原因和上面講的是同一個道理。我們平時看到的水多數(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色的?
藍藍的天空、地平線附近較淺的光線，以及日出或日落時太陽變紅的現(xiàn)象，以及海洋的藍色作為一種獨立現(xiàn)象，都可以得到科學的解釋。
如果你曾經(jīng)對你所居住的世界充滿好奇，你可能想知道為什么天空是藍色的。人們經(jīng)?；卮鸬腻e誤答案包括：
陽光有藍色，
氧本身就是一種藍色氣體，
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人們常常想知道的相關問題：為什么海洋是藍色的?
從太空看，行星地球通常被描述為淡藍色的點，但它只是看起來像藍色的海洋。大陸，云和冰帽根本不顯示藍色;海洋，而不是大氣，給我們的星球帶來藍色“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)代科學的進步，我們理解為什么天空和海洋都是藍色的。
當太陽高空時，朝向天頂?shù)奶炜帐歉畹乃{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，沒有任何一個因素可以解釋地球的藍天。天空不是藍色，因為陽光有藍色; 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。氧本身不是藍色氣體，而是對光透明。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是這樣的：我們不會看到現(xiàn)實，而是我們的感官會感知它，而我們的大腦會解釋它。
這三個因素 -太陽的光線，地球大氣層的散射效應，以及人眼的反應 - 都是天空的藍色外觀。
由棱鏡分散的連續(xù)光束的示意性動畫。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/藍光更加彎曲，而紅外線的光線會比紅光更少彎曲。
當我們通過棱鏡傳遞陽光時，我們可以看到它如何分裂成各個組件。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)。光分裂的原因是因為波長是決定光與物質相互作用的關鍵屬性。
微波爐中的大孔允許短波長可見光進出，但保持更長波長的微波光進入，反射它。太陽鏡上的薄涂層反射紫外線，紫羅蘭色和藍色光，但允許更長波長的綠色，黃色，橙色和紅色通過。構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，更短波長的光。
瑞利散射比紅色更嚴重地影響藍光，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。
這背后有一個物理原因：構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，石頭本身散射藍光，但允許橙色/紅色光優(yōu)先穿過不受阻擋的光。
由于更藍的光波長更容易散射，任何進入的直射陽光都會變得越來越紅，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)光線的波長為藍色，這就是白天天空是藍色的原因。
如果有足夠的氣氛將藍光散射到你的眼睛之前，它只會呈現(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。更藍的光線向各個方向散射，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您的眼睛。如果你在日落之后或日出之前曾經(jīng)坐過飛機，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，在遠離太陽的情況下，間接光僅呈藍色。
這可以解釋為什么日落，日出和月食是紅色的，但可能會讓你想知道為什么天空呈現(xiàn)藍色而不是紫色。事實上，實際上來自大氣的紫光比藍光更多，但也有其他顏色的混合。因為你的眼睛中有三種類型的錐體(用于檢測顏色)，以及單色棒，所以在分配顏色時，需要由大腦解釋所有四種信號。
每種類型的錐體加上桿都對不同波長的光敏感，但所有這些錐體都受到天空的某種程度的刺激。我們的眼睛對藍色，青色和綠色波長的光的反應比對紫羅蘭的反應更強烈。即使有更多的紫光，但它還不足以克服我們大腦提供的強烈藍色信號，這就是為什么天空在我們眼中呈藍色。
人類的眼睛在月球的四肢上升的第一個視圖。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號發(fā)生在1968年12月，是成功登月的重要前體任務之一，將于今年七月慶祝成立50周年。請注意，地球的藍色是由于海洋而不是大氣。
另一方面，海洋是一個完全不同的故事。如果你看一下整個星球，看看你從太空中得到的星球，你會注意到我們所擁有的水體不是均勻的藍色，而是基于它們的陰影變化。水的深度。深水是深藍色; 淺水是淺藍色。
你會注意到，如果你仔細觀察下面的照片，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，更青翠的藍色。
地球的海洋可能呈現(xiàn)藍色，但沿著大陸架，它們看起來比海洋最深處的藍色更淺。這不是圖像構建方式的偽影，而是一種真實的現(xiàn)象，它詳細描述了不同深度的海洋本身吸收和反射的差異。
如果你想要一個更直接的證據(jù)表明海洋本身看起來是藍色的，你可以嘗試在水面下潛水并記錄你所看到的東西。當我們這樣做時，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)出藍色的色調(diào)。
我們越走越遠，當我們達到30米，100米，200米等深度時，一切都會出現(xiàn)藍色。當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，散射的物理學有點不同。
如果你下降到一個水體中，只允許周圍的自然陽光照射你周圍的環(huán)境，你會發(fā)現(xiàn)一切都呈現(xiàn)藍色，因為紅光是第一個完全吸收其波長的紅光。
當光線通過時，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一個適度的深度，你將不會受到太陽升溫，你將受到保護免受紫外線輻射，隨著紅光被帶走，事物將開始變成藍色。向下走一點，橘子也會消失。
在更深的深處，當海水被來自上方的自然陽光照射時，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被吸收，只留下微弱的藍光。
過去，黃色，綠色和紫羅蘭開始被帶走。當我們前往多公里的深度時，最后藍光也會消失，盡管這是最后一次。
這就是為什么最深的海洋深度呈現(xiàn)深藍色：因為所有其他波長都被吸收了。最深的藍色，在水中所有波長的光中都是獨一無二的，具有被反射和重新發(fā)射回來的最高概率。目前，我們這個星球的全球平均反照率(反射率的技術術語)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)的雙半球全球復合材料。請注意，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)藍色外觀。
天空和海洋并不因為反射而變藍;它們都是藍色的，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看到藍色的天空，如果你設法把我們的天空拿走(但仍然在表面上給我們液態(tài)水)，我們的星球仍然會呈現(xiàn)藍色。
對于天空來說，藍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。藍色的大氣層對于行星來說可能是很常見的，因為天王星和海王星都擁有藍色的大氣層，但是我們是我們所知道的唯一擁有藍色表面的行星。也許當我們發(fā)現(xiàn)另一個星球表面有液態(tài)水的時候，我們就不會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，而與之相對應的綠青藍紫色不容易被吸收，尤其是藍色和紫色最容易被散射和反射，因此當太陽光照射到海面上的時候基本呈藍色和紫色。
那么，問題就來了，既然海的顏色呈藍色和紫色，那為什么我們看到的是藍色呢?原來人們的眼睛也是很挑剔的，對紫色非常不敏感，往往視而不見，恰恰對藍色敏感，因此在人們的感官中海水是呈藍色的。
為什么有的海水是藍色，有的是綠色
水的顏色是取決與水分子對光的吸和反射情況。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，藍色部分的光則會被反射出去，所以我們看到的就是藍色。
但是水顏色并不是一直不變的，越遠離海岸的海域中心，海水就是深藍色，有的甚至發(fā)紫，然而靠近陸地的海岸線一帶，從遠到近，海水的顏色則從藍變綠，在由綠變成黃綠色，那為什么會有這樣的變化呢，這就要和水中的浮游物質還有水的深度有關系了。
海水并不是只能用蔚藍形容，在不同地方的大海顏色也會有很多變化，在海岸線附近，海水里有著很多從陸地上重來的有機物和水生物質，其中有一些很小的綠色物質，叫做浮游生物，他們含有一種葉綠素的化學物質，葉綠素可以吸收大部分的紅光和藍光，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對光的吸收方式也會改變水面的顏色。假設你正在駕駛一臺黃色潛艇，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，當潛艇下降到水下30米的深度時，陽光中的黃色、橙色和紅色的光幾乎都被水分子吸收了，只有藍色和綠色的光能到達潛艇表面，這時你的潛艇就變成了藍綠色。如果再往下降，直到綠色光也消失了，潛艇就變成深藍色了。
浮游物越多，海水越混濁，對光的吸收量就越多。所以越是混濁的海水，你下降時看到周圍環(huán)境變暗的速度就越快。