Цвет воды в водоеме

Цвет воды — воспринимаемый глазом окрас воды. Хотя небольшие объёмы воды кажутся прозрачными, при увеличении толщины образца вода приобретает голубой оттенок. Это происходит из-за внутренних свойств воды по селективному поглощению и рассеиванию света. Неоднородности, растворённые или присутствующие в воде в качестве взвеси, могут придать воде различный окрас.

Содержание

Истинный цвет воды [ править | править код ]

Цвет, присущий чистой воде, можно наблюдать, глядя на белый источник света через длинную трубу, заполненную водой и закрытую с обоих концов прозрачными окнами. Видимый голубой цвет является результатом слабого поглощения красной части видимой части спектра.

Молекула воды имеет три основные моды колебаний, включая две моды колебаний, при которых связь O-H растягивается или сжимается, и которые имеют частоты v1 = 3650 см −1 и v3 = 3755 см −1 . Поглощение на частотах этих колебаний происходит в инфракрасном диапазоне спектра. За поглощение в видимой части спектра ответственна гармоника (обертон) v1 + 3*v3 = 14 318 см −1 , что соответствует длине волны 698 нм. [1]

Речная вода [ править | править код ]

Поскольку в результате эрозии реки часто переносят седименты (взвешенные в воде частицы почвы или горных пород), цвет речной воды в значительной степени зависит от содержания в ней взвесей. В лимнологии выделяются следующие виды окраски речной воды:

  • прозрачная (без цвета) — как правило у горных и высокогорных рек, питаемых талыми водами со снежников или ледников, текущими в граните или базальте
  • жёлтая (жёлто-красная) — у равнинных рек и особенно пустынных рек, несущих большое количество песка, глины и прочих взвесей органического происхождения (например, нижние течения Тарима в Китае или Кубани в России)
  • тёмная или чёрная[en] , что особенно характерно для рек, протекающих в местности с густой древесной растительностью (например, в джунглях). Ярким примером является река Риу-Негру в Бразилии. Чёрная речка — распространённый топоним.
  • белая (бело-серая) — кроме взвешенных частиц белый цвет воде придают пузырьки воздуха, когда вода пенится на порогах и в водопадах. В английском языке есть словосочетание «белая вода» (англ. white water ), которое означает порожистые реки. Белая река — также популярный топоним.
Читайте также:  Летяга кто это

В Японии в рыболовном хозяйстве распространена определённая шкала для описания пигментации воды «от карпа до форели», поскольку карп водится только в мутной воде, а форель только в прозрачной.

Морская вода [ править | править код ]

Цвет моря, воспринимаемый глазами наблюдателя, зависит от цвета морской воды, цвета неба, количества и характера облаков, высоты Солнца над горизонтом, а также от других причин. [2]

Важный компонент, поглощающий свет в океанических водах — это хлорофилл, используемый фитопланктоном для производства углерода через фотосинтез. Из-за хлорофилла фитопланктон больше поглощает в красной и синей частях спектра и отражает в зелёные длины волн. Поэтому морские воды с районами высокой концентрацией фитопланктона будут иметь сине-зелёный и зелёный окрас, в зависимости от плотности популяции фитопланктона. [3]

Вспышки популяции определённых видов водорослей ответственны за такое явление, как красный прилив, когда поверхность моря покрывается полосами красных оттенков.

Лёд [ править | править код ]

Идеальный лёд прозрачен, но любые неоднородности приводят к поглощению и рассеиванию света и, соответственно, изменению цвета.

Отвечает Дмитрий Клименко, доцент кафедры

гидрологии Пермского государственного национального

Перед вами шкала цветности Фореля-Уле — 21 пробирка с жидкостью, подкрашенной в цвета природных вод. Очевидно, реки и озера могут быть не только голубыми или коричневыми.

Цвет воды в естественных водоемах определяется составом горных пород, из которых сформированы речные водосборы, с одной стороны, и поступлением окрашенных органических веществ — с другой.

Речная вода (особенно если река горная) чаще всего бесцветная или прозрачная. Это обусловлено как притоком подземных вод, так и подпиткой реки за счет таяния ледников и снежников, а также строением русла из трудно размываемых пород: гранита, базальта.

Когда в условиях бурных потоков вода оказывается перенасыщенной пузырьками воздуха, кажется, что по рекам течет молоко, до такой степени вода непрозрачна.

Бирюзовый цвет воде придают горные породы и ледниковое питание в сочетании с насыщенностью воды кислородом. Такое можно наблюдать, например, в реке Катунь в районе Горно-Алтайска.

Читайте также:  Инструкция по применению карбофоса от клопов

Наличие взвешенных частиц (зола, пыль, сажа и т. п.) может придавать воде желтый или бурый оттенок (как на реке Хуанхэ или нашей Кубани). Зачастую бурый оттенок имеют воды рек и ручьев, текущих из болот — это обусловлено поступлением органических веществ, богатых железом.

Развитие водной растительности может придавать воде зеленые оттенки. И если для рек, где обеспечивается проточный режим, интенсивное развитие фитопланктона не характерно, то озера и водохранилища в летний период могут полностью затягиваться слоем ряски: вода зеленеет, становится непригодной не только для питья, но и для купания.

Помимо природных факторов на цвет воды в реках может влиять деятельность человека, сброс сточных вод. В этом случае возможны любые цвета воды: ярко-красный, пурпурный, черный, насыщенный белый. Встречается даже люминесцирование воды.

Кроме того, визуально цвет поверхности водных объектов может определяться не только составом воды, но и погодными условиями. Небольшие волны и рябь при солнечной погоде делают поверхность воды серебристой. При дождливой — свинцово-серой. Под ясным летним небом даже самая мутная бурая вода болотных озер на поверхности будет голубой, а на закате и в предвечерние часы, во время осеннего дождливого штиля, поверхность водоемов может выглядеть черной.

Кстати, в мире существуют настоящие розовые озера, в том числе знаменитое Кояшское, находящееся в Крыму. А в Антарктиде замечен кровавый водопад.

Глядя на различные оттенки воды в морях и океанах, задаешься вопросом – а какого же цвета вода? Ведь в стакане она вообще бесцветная.

Оказывается, что чистая вода – голубая . Но эта окраска такая слабая, что в маленьком объёме она незаметна. А вот уже в большом аквариуме будет заметен голубой оттенок воды.

Цвет воды зависит от особенностей поглощения и отражения света молекулами воды.

Белый свет, например солнечный, можно разложить на составляющие цвета. Их совокупность называется спектром. Спектр белого цвета состоит из цветов радуги. Молекулы воды поглощают цвет в красно-зеленой части спектра . А лучи его синей части отражаются молекулами. Поэтому мы воспринимаем цвет воды как голубой.

Читайте также:  Живут ли кенгуру в африке

Однако в естественных водоёмах цвет воды может быть очень разнообразным. Так посреди океана вода имеет глубокий темно-синий, почти фиолетовый, цвет. Вдоль береговой линии оттенки воды меняются от голубого до зелёного и жёлто-зелёного.

Разнообразие оттенков зависит от того, какие именно частицы взвешены в воде и какова глубина водоёма.

Около берега вода океана заполнена мелкими плавающими растениями и органическими частицами, попадающими с суши.

Водные растения, так называемый фитопланктон, содержит хлорофилл , который отражает зелёный цвет . Поэтому около берега вода часто имеет зелёный оттенок .

На снимках из космоса хорошо видно, какие океаны изобилуют жизнью, а какие нет. Так, глубокие синие воды бедны жизнью, а зеленые – ею наполнены.

Поглощение света частицами, взвешенными в воде, меняет восприятие цвета под водой. Представим, что мы погружаемся под воду в известной жёлтой подводной лодке.

Близко от поверхности она будет выглядеть жёлтой, но чем глубже мы погружаемся, тем большее расстояние должен преодолеть луч света от поверхности воды до лодки. Когда она опустится на глубину 30 метров, большинство лучей жёлтого, оранжевого и красного цветов будет поглощено молекулами воды.

До лодки дойдут лучи синей и зелёной части спектра, и выглядеть «еллоу сабмарин» будет сине-зелёной. С увеличением глубины будут отсечены и зелёные лучи, лодка будет казаться тускло-синей.

Мутные воды океана, в которых взвешены органические остатки, поглощают больше света , чем прозрачная чистая вода. Поэтому при погружении в мутную воду темнота наступает быстрее.

Знаете ли вы?

. немного об оптике

. Весьма точные измерения углов преломления света в разных средах произвел еще Клавдий Птолемей (140 год н. э.) Однако установить соотношение между углами падения и углами преломления ему не удалось.

. Своей известностью, причем не только в научных кругах. Ньютон при жизни более всего был обязан своим оптическим исследованиям, а самым популярным его произведением была «Оптика», которая в течение многих десятилетий оставалась энциклопедией науки о свете.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *