На картах и страницах атласов моря рисуются синими и голубыми. В литературе им также часто приписывают этот цвет. Дети, черпающие знания из сказок, часто спрашивают у родителей: «Почему море синее?» Не каждый взрослый правильно и доступно ответит ребенку на такой вопрос. Бывавший на море человек может оказаться в замешательстве, ведь он знает, что цвет воды переменчив и зависит от многих факторов.
Физика света
Во второй половине XVIII века гениальный Исаак Ньютон впервые разложил обычный солнечный свет на составляющий его цветовой спектр. Для этого ученый пропустил тонкий луч через трехгранную призму. Свет преломился и отобразился на принимающем экране в виде ленты состоящей из семи цветов. Во всех экспериментах последовательность цветов сохранялась одной и той же. Сегодня дети запоминают ее с помощью простой фразы:
- Каждый (первая буква слова означает красный цвет);
- Охотник (оранжевый);
- Желает (желтый);
- Знать (зеленый);
- Где (голубой);
- Сидит (синий);
- Фазан (фиолетовый).
Ньютон пошел дальше: он направил разложенные цветные лучи спектра на собирающую линзу и вновь получил белый свет. Поняв природу солнечного луча, великий физик продолжал свои опыты, все глубже раскрывая физические свойства света и механизмы появления цвета.
С помощью фильтров он удалял из спектра отдельные цвета, смешивал разные оттенки между собой, изучал их взаимосвязь, которую отразил на спектральном круге, получившем впоследствии название «Цветовой круг Ньютона».
На основе своих изысканий ученый сделал три фундаментальных вывода:
- Без света не существует цвета.
- Белый свет содержит в себе все цвета, просто глаз их не в состоянии различать, например, как способен различать отдельные звуки в музыкальном аккорде.
- Для цветов спектра действует принцип сложения, смешивая между собой разные спектральные волны, можно получить всевозможные цветовые оттенки.
Сегодня наука еще не знает точно, как тандем зрения и мозга распознает всё многообразие существующих цветов. Есть догадки, но окончательной доказанной теории нет. Зато достоверно известно, как появляется цвет. Предметы имеют способность поглощать и отражать световые волны. Видимый глазом цвет — это отраженные волны. Если от поверхности предмета отражаются все спектральные цвета, то, как и в опыте Ньютона с собирающей линзой, они вновь складываются в белый свет. Например, таким человек видит снег в солнечный день или мороженое.
Если поверхность поглощает все волны, то она становится совершенно черной для глаз. Прозрачная вода пропускает сквозь себя все световые волны, поэтому почти невидима. В полной темноте и снег, и мороженое, и любой лист бумаги становятся полностью недоступными для зрения. Вооружившись знаниями о физике света, можно доходчиво ответить на вопрос, почему море синее.
Морская синева
Часть солнечных лучей, падающих на морскую гладь, бесследно поглощаются, но часть их отражается от воды и взвеси, находящейся в ней. Причем в солнечную погоду, когда небо голубое и безоблачное, солнце высоко и волны не слишком сильные, поглощаются длинноволновые красные и желтые спектральные цвета, а коротковолновые лучи фиолетового, синего и голубого спектра отражаются во все стороны. Море становится насыщенно-синим, который так любят рисовать дети.
Однако синий — один из десятков цветов, в которые могут окрашиваться морские просторы. Пробыв пару дней на море, любознательный ребенок озадачится новым вопросом, почему синее море вдруг становится серым в ненастье или сверкает золотом во время закатов.
Все дело во внешних факторах, меняющих освещенность моря или его отражающую способность.
Определяющие цвет факторы
Вода текуча и изменчива, на этом свойстве основана ее способность принимать бесконечное число цветовых оттенков: от ярко-голубого до темно-синего, от бирюзового до красного, от пенно-белого до почти черного. Морская вода легко пропускает сквозь себя свет, но при этом так же легко превращается в настоящее зеркало, она может быть полностью прозрачна и непроглядно мутна, неподвижна и бурна. Среди факторов, влияющих на цвет моря, основными являются следующие:
- Угол падения лучей. В полдень световые волны падают в море почти отвесно, море интенсивно поглощает их, лучше отражая синий и голубые спектральные лучи. Вечером или утром, когда солнце находится над самым горизонтом, его свет направлен на морскую поверхность под малым углом, морская поверхность становится зеркальной, на ней образуются сотни переливающихся бликов. Вода приобретает ярко-белый или золотой цвет, который очаровывает зрителей.
- Чистота. Взвешенные в воде частицы играют значительную роль в отражающих способностях моря. Чем чище вода и чем меньше в ней взвеси, тем она прозрачнее и синее воспринимается зрением. Мутная вода часто приобретает зеленоватый или желтоватый цвет из-за частиц, которые отражают волны зеленого и желтого спектров. Порой у берегов поднимается очень много мути или реки наносят в море грязь и торф, тогда вода может принимать самые необычные цвета: от молочного до зловеще-темного.
- Погода и волнение. Море очень чутко к изменению погоды. В ясные дни оно синее, зеленое или голубое. Но стоит набежать тучам, вода темнеет. Подует ветер — поднимаются волны, которые баламутят море, поднимая песок и грязь, вода становится разноцветной: белой, свинцовой, темно-синей.
- Глубина. Чем глубже море, тем насыщенней его цветовые оттенки. Дело в том, что при проникновении на глубину у света есть предел. Глубже всего опускаются и там отражаются волны синего и фиолетового спектра. На небольших глубинах свет отражается от взвеси и дна, вода становится зеленее. Возле самого берега глубина столь мала, что вода становится прозрачной, лучи отражаются только от дна.
- Соленость. Чем солонее вода, тем она синее. Это отчасти объясняется тем, что в соленой воде быстрее и качественнее осаждаются взвешенные частички, жидкость начинает поглощать все цвета, кроме сине-голубых. Поэтому несоленые северные моря обыкновенно зеленые, а очень соленое Средиземное, например, синее.
- Планктон и водоросли. Часто за цвет волн ответственны растения и микроорганизмы, живущие в них. Собираясь в огромные скопления, они способны окрасить гигантские объемы морской воды в определенные цвета. Благодаря цветовым пигментам растений и планктона, моря становятся зелеными, бурыми, желтоватыми и даже красными.
Эти факторы могут влиять на цвет моря по отдельности, например, планктон в любую погоду одинаково окрашивает волны, а безоблачный закат все моря на планете расцвечивает в позолоту.
Однако чаще факторы действуют комплексно, поэтому у морской воды невероятное количество оттенков. Причем они могут меняться в течение короткого времени, сменяя друг друга, как в калейдоскопе.
Палитра морей
Несмотря на изменчивость цвета воды, у каждого моря есть относительно устойчивая окраска. У некоторых из них цвета используются в качестве названия. Конечно, так получилось неспроста. Желтое море имеет желтоватые воды из-за взвеси, которую наносит в него вторая по величине река в Китае — Хуанхэ, неслучайно ее название переводится как Желтая река. Красное море поражает людей необычной красноватостью волн, которая появляется из-за фитопланктона.
Белое море получило имя из-за того, что оно замерзает зимой и покрывается белым снегом и льдами, в обычных условиях вода в нем зеленая, потому что она почти пресная и в ней растет очень много ламинарии. В хорошую погоду черноморские просторы радуют глаз насыщенными оттенками синего и голубого. По одной из версий, свое имя оно получило за очень темный цвет волн во время мощных штормов. Средиземное море, как и Черное, знаменито многообразием оттенков синего и лазурного.
Азовское море отличается цветовой изменчивостью: оно бывает желто-коричневым из-за илистого дна во время штормов, но в тихую погоду вдруг становится ярко-зеленым. Каспийское море тоже имеет зеленые воды из-за мелкой водоросли Ризосолении, которая в обилии населяет верхний слой Каспия. Но самыми красивыми оттенками зеленого славятся моря южных широт, особенно Карибское море, его умопомрачительный изумрудный цвет является визитной карточкой этих мест и главной приманкой для туристов.
