6.38. Цвет океана

Цвет воды в океане неодинаков. Он меняется от голубого, как чистое небо, до серого — цвета неба, сплошь покрытого облаками. Иногда вода бывает белой, а иногда красноватой, сине-зеленой, зеленой или желтой. Случается, что в океане вода бывает даже коричневой. С чем связано такое разнообразие цветов? Почему часто цвет зависит от угла, под которым наблюдатель смотрит на поверхность океана?

Почему, если плыть глубоко под водой, удерживая в горизонтальном положении белый плоский предмет, цвет его верхней поверхности будет не таким, как цвет нижней поверхности?

ОТВЕТ • Цвет океана определяют сразу несколько факторов. Предположим, что вода чистая, атмосферы нет и вода настолько глубокая, что отраженный от дна свет не доходит до наблюдателя. Тогда вода будет черной или темно-темно-синей, поскольку молекулы воды постепенно поглощают свет красной области спектра и рассеивают синий свет.

В условиях, более приближенных к реальным, взвешенные в воде частицы могут изменить цвет океанской воды благодаря селективному поглощению или рассеянию определенных частей солнечного спектра. Если вода настолько мелкая, что наблюдатель воспринимает свет, отраженный от дна океана, селективное поглощение на дне тоже меняет цвет воды.

Наличие атмосферы изменяет ситуацию. Небо над водой несколько меняет ее цвет. Если небо голубое, вода может казаться чуть более голубой, поскольку наблюдатель воспринимает какую-то часть отраженного от поверхности воды света, идущего от неба. Точно так же, если небо серое и вода может быть серой. Однако, если в солнечный день смотреть на сияющую поверхность воды, она может казаться белой: в основном мы воспринимаем отраженный от воды солнечный свет, создающий ослепительный блеск.

Верхняя поверхность погруженного в воду плоского белого предмета имеет определенный оттенок: из-за поглощения и рассеяния в воде белый солнечный свет слегка меняет цвет. Снизу этот предмет освещает свет, прошедший в воде больший путь — вниз ко дну и обратно вверх — или рассеянный водой ниже предмета. Его цвет меняется сильнее, и поэтому верхняя и нижняя поверхности плоского предмета имеют разные оттенки.