В чем разница между зеленой и синей водой океана?

Цвет океана может значительно различаться в зависимости от местоположения, времени суток, погоды и других факторов. В то время как глубокий открытый океан обычно кажется темно-синим, океанские воды ближе к берегу могут варьироваться от зеленого до синего и коричневого. Понимание причин этих цветовых различий может дать представление об экологии и химии океана.

Что делает воду в океане синей?

Глубокий открытый океан обычно выглядит темно-синим, что вызвано тем, как солнечный свет взаимодействует с молекулами воды. Чистые молекулы воды поглощают почти весь солнечный свет, за исключением синих длин волн, которые отражаются обратно в наши глаза. Это заставляет глубокий океан приобретать темно-синий оттенок.

Дополнительные факторы, которые способствуют получению темно-синего цвета, включают:

• Глубина воды — чем глубже вода, тем она кажется более синей.
• Меньше взвешенных частиц — чистая океанская вода позволяет синим волнам проникать глубже.
• Меньше фитопланктона — эти микроскопические растительные организмы отражают зеленые/коричневые цвета.

Поэтому глубокий открытый океан вдали от суши обычно кажется синим из-за своей глубины, прозрачности и отсутствия фитопланктона.

Что делает воду в океане зеленой?

В отличие от синего океана, прибрежные воды часто могут приобретать зеленоватые оттенки. Обычно это вызвано более высоким уровнем фитопланктона и отложений вблизи береговых линий. Основные факторы, вызывающие зеленую воду океана, включают:

• Фитопланктон — Эти крошечные растительноподобные организмы содержат хлорофилл, который отражает зеленые длины волн солнечного света. Цветение фитопланктона может окрашивать воду в зеленый цвет.
• Осадки — Частицы с поверхности земли могут придавать прибрежным водам мутный зеленоватый оттенок.
• Небольшая глубина — На мелководье меньше поглощение синих длин волн, поэтому отражается больше зеленого цвета.

Фитопланктон процветает в богатых питательными веществами водах вблизи побережий и рек. Их концентрация наиболее высока в областях апвеллинга, где холодные, богатые питательными веществами воды поднимаются с глубины. Крупные скопления фитопланктона обычно наблюдаются в прибрежных зонах, эстуариях и вблизи экватора, окрашивая эти воды в зеленый цвет.

Эта таблица показывает, как уровни фитопланктона коррелируют с цветом океана в различных морских средах.

Другие факторы, влияющие на цвет океана

Помимо фитопланктона и отложений, на цвет океанских вод могут влиять и другие факторы:

• Угол падения солнечных лучей — Более низкие углы падения солнечных лучей рассеивают больше синего света, усиливая синий цвет воды.
• Облачный покров — Облака могут блокировать определенные длины волн, влияя на цвет воды.
• Время суток — Вечером рассеивается больше красных длин волн, из-за чего вода кажется более фиолетовой.
• Соленость воды — Более высокая соленость поглощает больше красного/желтого света, из-за чего вода кажется более синей.
• Поверхностные пленки — Нефтяные пятна и плавающий мусор могут создавать призматические цветные полосы.

В некоторых редких случаях необычные виды фитопланктона могут резко менять цвет океана. Красные приливы, вызванные некоторыми водорослями, могут окрашивать воду в кирпично-красный цвет. В Антарктиде цветение криптофитовых водорослей иногда окрашивает воду в ярко-зеленый цвет.

Использование дистанционного зондирования для изучения цвета океана

Ученые используют спутниковое дистанционное зондирование для измерения тонких изменений цвета океана в глобальном масштабе. Анализируя эти измерения, они могут обнаруживать концентрации фитопланктона, определять подъем питательных веществ и изучать последствия изменения климата:

• Обнаруживать цветение водорослей и красные приливы
• Моделировать первичную продуктивность и фиксацию углерода
• Определять регионы подъема глубинных вод
• Изучать перенос осадка и сток с суши
• Мониторинг последствий потепления, закисления, загрязнения

Некоторые из ключевых спутников для измерения цвета океана, используемых для этой цели, включают SeaWiFS, MODIS, VIIRS и OLCI. Собранные данные дают представление о здоровье и экологии океана.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что синий океан в первую очередь представляет собой глубокие открытые воды, где меньше фитопланктона и более чистая вода позволяют доминировать синим длинам волн. Напротив, зеленые прибрежные воды содержат больше фитопланктона, отложений и более мелкие глубины, которые отражают более зеленые оттенки. Цвет океана меняется в зависимости от местоположения и сезона в зависимости от изменений в фитопланктоне, отложениях и других факторах. Анализ тонких изменений цвета с помощью спутников дает ученым представление о процессах и изменениях в океане.