Оптические свойства морской воды — КиберПедия 

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Оптические свойства морской воды

2017-11-28 484
Оптические свойства морской воды 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Об особенностях поведения света в воде было сказано в гл. 1 (см. разд. 1.3.4). Оптические характеристики вод океана многообразны: освещенность, яркость света, коэффициенты рассеяния, поглощения, ослабления, преломления и т. п. Однако все эти подробности имеют существенное значение при специальных исследованиях. Для общей характеристики пользуются лишь оценкой цвета и прозрачности вод.

Цвет морской воды связан с избирательностью процессов поглощения и рассеяния солнечного света. Избирательность выражается в том, что короткие волны — фиолетовая и синяя части видимого спектра — рассеиваются молекулами воды сильнее, а поглощаются слабее, чем длинные волны, т. е. красная и инфракрасная части спектра. Этим определяется собственный цвет воды как вещества — голубой или синий. В морской воде много разнообразных примесей (минеральных и органических частиц), которые также в свою очередь поглощают и рассеивают свет и изменяют цвет воды, смещая его в сторону зеленого. Так как количество и качество примесей весьма разнообразно, то и цвет воды может иметь разные тона.

Чтобы оценить цвет, надо определить его спектральный состав. Это возможно, но требует сложной аппаратуры и много времени. Поэтому часто обходятся более простым способом, хотя и не таким точным, но достаточным для приближенных оценок. Способ этот состоит в использовании эталонной стандартной шкалы цветности. Цвета синие присущи открытым водам океанов и глубоких морей, зеленые оттенки имеют воды шельфа, большинства морей и большие пространства открытого океана. Зеленые воды, содержащие много примесей, обычно отличаются хорошей продуктивностью, в них расположены промысловые районы. Синие воды отличаются малым количеством примесей, жизнь в них развита значительно слабее. Есть даже такое выражение, что «синева — это цвет морских пустынь».

При оценке цвета морской воды различают цвет собственно воды и цвет поверхности моря. Цвет воды создается ее излучением, это свет, исходящий из моря. Цвет поверхности моря определяется светом, от нее отраженным. Световые лучи, падающие на поверхность моря, проникают в воду лишь частично, причем преломленными. Доля отраженного света зависит от угла падения: чем он меньше (отвеснее), тем меньшая доля радиации отражается; даже при угле падения 80° отражается только 35% поступающей энергии. Но человек смотрит на поверхность моря обычно при очень больших углах падения, т. е. луч зрения идет очень близко к горизонту, поэтому в глаз и попадает преимущественно отраженный свет (при угле падения 85°, т. е. луче зрения 5° к горизонту, отражается 60% энергии). Вот почему поверхность моря может иметь видимый цвет самый разнообразный — желтый, золотистый, багровый, черный — в зависимости от цвета неба. Поэтому при наблюдении за цветом воды необходимо исключать влияние отраженного света. Луч зрения должен быть направлен отвесно вниз.

Таким образом, цвет воды связан с ее чистотой. Для оценки степени чистоты применяется критерий, называемый прозрачностью воды. Строго оценить ее можно, определив коэффициенты рассеяния, поглощения и ослабления света. Для этого нужна, как и для оценки цвета, очень сложная аппаратура. Поэтому обычно пользуются определением лишь относительной прозрачности: это глубина (в метрах) исчезновения из поля зрения белого диска стандартного размера (диаметр 30 см) — диска Секки. Его погружают в море с затененного борта судна на тросе и наблюдают, как он по мере погружения теряет яркость, бледнеет, темнеет и, наконец, становится невидимым. Эта глубина, отмеченная по счетчику, через который шел трос с диском, либо по маркам, закрепленным на тросе, и представляет собой относительную прозрачность. Несмотря на примитивность приема, относительная прозрачность позволяет получить строгую физическую характеристику воды — коэффициент ослабления света.

Значение относительной прозрачности изменяется в широких пределах. Вблизи берега, где волнение взмучивает донные отложения, или в устьях рек, где в воде находятся речные взвеси, прозрачность воды может снижаться практически до нуля. Наибольшая прозрачность была измерена в Тихом океане к востоку в районе островов Кука (Полинезия) — 67 м, в открытых частях океанов она достигает 50—60 м, в обширных морях — 30—35 м.

Распространение света в толще вод океана имеет огромное био­логическое значение, так как определяет возможность существования зеленых водорослей. Благодаря фотосинтезу создается первичная продукция — первая, начальная ступень в развитии органического мира, фундамент существования жизни на Земле.

По освещенности в океане можно выделить четыре яруса. Первый — световой, называемый также фотическим, лучше всего освещенный, занимает верхние 100—150 м. Именно в нем могут существовать зеленые водоросли. Второй ярус — полусветовой (от 150 до 500 м), в котором могут жить водоросли, но уже не зеленые. Живые организмы присутствуют во втором ярусе еще в довольно больших количествах. Третий ярус — малосветовой, или теневой, где водорослей уже нет, но живых организмов еще столько, что между глубинами 500 и 1500 м можно вести промысел. Ниже 1500 м лежит четвертый ярус — бессветовой, в котором также обитают глубоководные животные, но уже весьма разреженно.


Поделиться с друзьями:

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.01 с.