Ясным днем, под глубоким синим небом, и море – синее.

Самое синее в мире море - там, где море Росса глубоко вдается в Антарктический континент, это - самая южная на Земле вода, дальше – до полюса – только лед. Всем известно, что над Антарктидой нарушен озоновый слой атмосферы, и вся сине-фиолетовая часть потока солнечного света, включая ультрафиолет, достигает поверхности земли – и моря... Цвет волн там – такой глубокой, синейшей синевы, что – только от взгляда на них – перехватывает дыхание. Но и на Черном море такое бывает, взгляните…

Ярче всего краски неба – на закате, они отражаются и в море...

Получается, что цвет моря – это отраженный свет и цвет неба? Правильно, но не совсем. Белый солнечный свет состоит из лучей разного цвета. Прекрасным образом всю их гамму нам выставляют напоказ радуги – и те, что мы видим во влажном воздухе после дождя, и те, которые образуются в водяной пыли, за гребнями морских волн.

Все вещества, и морская вода – тоже, лучи некоторых цветов поглощает, вбирает в себя, а другие – частично отражает, частично пропускает сквозь себя. Сильнее всего, морская вода поглощает красные и желтые лучи солнечного света – остаются синие и зеленые, отражающиеся в наши глаза – и мы видим тот цвет моря, который принято называть «цветом морской волны» . Это самый прекрасный цвет моря.

Он обусловлен не только свойствами самой воды, но и микроскопическими планктонными водорослями – основы морской жизни. Водоросли планктона поглощают красный свет солнечных лучей – он нужен им для фотосинтеза. А морская вода приобретает из-за этого зеленый оттенок. И чем больше в море фитопланктона, чем живее море, тем больше доля зеленого в цвете морской волны.

Если планктонных водорослей в воде мало, и она совершенно прозрачна, то море кажется ярко-голубым – это цвет ультрамарин – это название цвета и краски, данное итальянскими художниками, означает «сверх-морской», «самый морской». В ясную погоду такая кристально чистая морская вода приобретает бирюзовую окраску.

Этот цвет воды, в своем самом чистом виде, можно увидеть на тропических отмелях с белым коралловым песком, или у берегов средиземноморских островов, сложенных белым известняком – от белого дна отражаются солнечные лучи, и тонкий слой воды еще подсвечивается снизу. И ультрамарин и бирюза – необыкновенные, чудесные цвета моря, но они означают, что это море – увы – бедно жизнью.

Чистые цвета морской воды лучше видны, если смотреть на море под прямым углом, сверху – со склонов гор, наклонившись с пирса или борта судна – в этом случае в глаза попадает меньше солнечных бликов. Но полностью от них можно избавиться, погрузившись под воду – опускаясь от поверхности ко дну, с каждым метром пройденным вниз, мы наблюдаем изменения света и цвета.

В нескольких метрах под поверхностью моря, в праздничной, прозрачной, бирюзовой воде играют солнечные лучи, все краски – яркие и настоящие.

Чем глубже мы уходим, тем более блеклыми становятся цвета – в 25 метрах от поверхности нас окружает сине-зеленая толща воды, красные и желтые лучи солнца, поглощенные водной толщей, сюда едва доходят, и все, что окрашено в синий и зеленый цвета – теряется, растворяется в таком свете.

Именно поэтому чешуя на боках рыб, живущих в толще воды, окрашена в сине-фиолетовые тона – здесь она делает их невидимыми. И поэтому же – в снаряжении водолазов всегда используют ярко-желтые краски: они, наоборот, выделяют подводных пловцов – чтобы те не потеряли друг друга в синей мгле.

На глубине 40 метров, особенно – в не очень прозрачной черноморской воде, царят фиолетово-серые сумерки, потому что фиолетовые лучи, самые мощные в солнечном спектре, проходят в воду глубже других.

Здесь уже нет никаких красок, рыбы появляются и исчезают, как серые призраки, в полном безмолвии. Только свет фонаря может показать, что рыбы здесь не менее яркие, чем у поверхности – собственно, это те же самые виды рыб, что мы видели выше – не так-то глубоко мы и погрузились. Глядишь дальше, вниз по склону, покрытому черным илом и обломками створок мидий – там только тьма.

Так как на глубине 50 метров в Черном море уже практически нет света, жизнь, которая там существует, вторична, ведь без света – нет фотосинтеза, водоросли там не живут, нового живого вещества не создается. Верхние 50 метров моря – тонкая поверхностная пленка – кормит всю его толщу. Те животные, что живут глубже, питаются, поднимаясь к поверхности, или подбирая то, что падает сверху.

Если в море происходит бурное развитие фитопланктона – одноклеточных водорослей, то они придают воде свой цвет, он может быть и зеленым, и коричневым, и красным, и оранжевым, и даже белым. Такие явления получили название «цветения воды» , иногда их еще называют «красными приливами» .Они чаще всего происходят в прибрежных водах, морских заливах, богатых минеральными веществами, нужными для роста водорослей. Много таких заливов и бухточек вдоль северо-восточного побережья Северной Америки – и, когда летишь на самолете из Европы на восток США в сезон цветений фитопланктона – весной, то очень любопытно наблюдать из иллюминатора смену цветов воды вдоль берега – в одной бухте вода бурая, в другой – зеленая, в третьей – желтая...

Но иногда цветения фитопланктона развиваются на акватории целого моря. Красное море получило свое название именно из-за повторяющихся в нем обширных цветений сине-зеленой водоросли (хотя правильнее называть ее цианобактерией) триходесмиума – она красного цвета, из-за содержащегося в ней пигмента фикоэритрина.

В Черном море наиболее интересны прибрежные цветения планктонной водоросли ноктилюки – она окрашивает воду в огненно-рыжий цвет.

Но ночью становится еще интересней – каждая ноктилюка светится – и все море мерцает! Ноктилюка – самая крупная одноклеточная водоросль в нашем море – до 1 мм в диаметре, и каждая из них видна как отдельная зеленая искорка. В переводе с латыни, ноктилюка и означает – ночесветка. В Утришской бухте, недалеко от Анапы, последний раз такое цветение было в 2000 году. Свечение моря мы еще обсудим, подробней, в главе «Планктон».

Чистые краски морской воды почти всегда нарушает дымка испарения над водной гладью – она скрадывает, размывает истинный цвет, добавляя в него белого. Это особенно заметно, когда вода в море становится теплее воздуха – осенью и зимой бывают дни, когда над морем клубится густой пар.

Ветер, создавая рябь на воде, образует множество зеркал, бликующих, пускающих солнечные зайчики нам в глаза; тогда цвет моря разобрать трудно. Когда ветер заставляет море зарябить в яркий летний полдень, то, по крайней мере, половина моря превратится для наших глаз в одно ослепляющее зеркало!

Если же ветер поднимает рябь на поверхности моря в сумрачный день, то перед нашими глазами расстилается серо-стальной простор, это уже скорее отсутствие цвета, чем цвет.

Такую картину можно наблюдать на просторах Мирового океана очень часто, особенно в северных морях. Когда разыгрывается шторм, и ураганный ветер разрывает и смешивает вершины волн с воздухом, взбивает их в серо-белую пену...

И блики солнца на поверхности моря, и пена волн – почти постоянно видны в море – и, на самом деле, бело-серый тусклый блеск – самый обычный вид океана. Именно поэтому серой краской красят военные корабли – стараются сделать их незаметней «на седой равнине моря».

Мы любуемся цветом воды морей и океанов, говорим, что она темно-синяя, или небесно-голубая, или какая-нибудь еще, а ученым мало видеть и восторгаться, им надо знать, почему все это происходит.

В XIX веке швейцарский географ Ф.А.Форель изобрел прибор, измеряющий цвет воды. Он создал шкалу из химических растворов, всегда имеющих одни и те же оттенки. Шкалу эту называют ксантометром.

Необходимо было доказать очевидное. Цвет воды, как и цвет всякого тела, определяется способностью пропускать, или отражать какие-либо цвета солнечного спектра. Снег, например, отражает белый цвет, лед пропускает солнечный свет насквозь, и оттого прозрачный, а вода в океане пропускает и отражает одновременно голубой цвет спектра. При этом считалось, что сама вода абсолютно бесцветна.

В 1883 году бельгийский ученый Шпринг провел опыт с дистиллированной водой. Он доказал, что и в закрытой трубке даже очищенная вода некоторое время сохраняет голубой цвет, полученный от спектра.

Кроме того стало ясно, что цвет воды не зависит от мельчайших частичек, рассеивание которых является причиной небесной синевы. Шпринг доказал, что вода, попадая в лучи спектра поглощает красные и темные части спектра, а голубые пропускает, и сама становится голубой на некоторое время.

Кроме того на цвет воды в морях и океанах влияет ее химический состав. В океанах чаще всего темно-голубой цвет, только в некоторых местах он приобретает немного другой оттенок.

Случается, что океанская вода кажется красной или приобретает оливковый оттенок. Изучая явление, ученые пришли к выводу, что такое окрашивание происходит из-за водорослей, находящихся в воде и обладающих подобным цветом. Именно они придают океану такую тревожную окраску.

Взвешенные частички, которым небо обязано синевой, иногда все-таки попадают в океан. У берегов океанов часто можно обратить внимание на зеленые оттенки воды, что можно объяснить нахождением в ней взвешенных частичек. Но чаще всего мы можем любоваться голубой гладью океана.

Почему море синее?

Почему море синее, ведь вода сама по себе прозрачная? И даже если взять морскую воду и налить в графин, она тоже будет прозрачная.

Неправильный ответ: потому что море отражает небо, а оно синее.

Цвет моря, который мы видим, — это результат рассеивания солнечного света толщей морской воды.

Вода пропускает свет неравномерно — короткие волны она рассеивает лучше, а длинные — хуже. Короткие волны соответствуют синей части спектра, а длинные — красной. В графине вы смотрите на просвет на тонкий слой воды, поэтому разница в пропускании лучей незаметна. А в море вы видите результат рассеяния солнечного света многометровой толщей воды. Поэтому синий свет меньше поглощается в воде, и в том свете, который выходит ИЗ воды, больше всего синего цвета.
Кстати

Лучше всего вода отражает не синий, а фиолетовый цвет. А еще лучше — ультрафиолетовые лучи. Вот почему на берегу моря опасность получить солнечный ожог выше, чем вдали от водоемов.

«Почему небо синее или голубое?» — классический вопрос любопытного ребёнка. Это действительно интересно, причём иногда и взрослым людям. Однако вопрос, почему того же цвета океан или море, мы задаём гораздо реже. Возможно, это связано с тем, что море находится под небом? И просто отражает его цвет? Но если наука чему-то нас и научила, так это тому, что очевидные ответы чаще всего оказываются неверными. Как и в этом случае. Потому что цвет океана на самом деле связан с тем, что вода голубая по своей природе. Небо кажется таким из-за рэлеевского рассеяния, при котором голубой свет отражается от молекул воздуха лучше, чем красный.

Некоторая часть этого излучения отражается и от поверхности воды, но моря выглядят синими не поэтому. Основная причина здесь в поглощении света, а не отражении. Разные виды излучения по-разному воздействуют на молекулы воды. Когда солнечный свет попадает в воду, красная часть его спектра заставляет их колебаться. Таким образом, вода поглощает красный, желтый и зелёный цвета лучше, чем голубой. Большинство молекул воды плохо реагирует на последний, поэтому он довольно свободно проходит вниз.

В небольшом количестве воды, например в стакане, она кажется белой, но даже здесь свет красной части спектра проходит хуже, чем голубой. В океане же, где глубина достигает многих километров, красный свет практически полностью поглощается уже через сотню метров, поэтому вода выглядит синей. Тем не менее, с расстоянием растворяется и этот цвет — на глубине более километра вода уже совершенно тёмная. Какая-то часть голубого света отражается водой обратно, в сторону поверхности, придавая морям и океанам Земли ту замечательную окраску, которую мы так любим. В некоторых местах планеты есть водоёмы, имеющие другой цвет. Например, зеленовато-синий, если в воде много водорослей, отражающих зелёный свет. А устья вообще кажутся коричневыми из-за большой концентрации грунта и солей.

Некоторые морские обитатели, кстати, научились пользоваться голубизной воды на определённых глубинах — они приобрели красный окрас. В чём тут фокус, спросите вы? В том, что в отсутствие света красной части спектра они кажутся чёрными. Это помогает им избегать внимания хищников и, в свою очередь, более успешно охотиться уже на свою добычу.

Итак, какого бы цвета ни было небо в данный конкретный момент времени, запомните — до определённой глубины моря и океаны всегда синие. И теперь вы знаете, почему.

Если взять стакан воды из моря, мы увидим там прозрачную жидкость, а вот если смотреть в глубину самого водоема, то вода окажется синей. в одном случае и прозрачное в другом?

Роль атмосферы

Когда-то считали, что ответ лежит на поверхности, а если быть совсем точным, в ней и отражается: небо синего цвета. Вот почему вода в море синяя - она отражает голубой небосвод! Действительно, благодаря своей химической структуре и физическим параметрам работают в роли идеального зеркала, отображая видимый цвет неба и плывущих над ним облачных масс. Поэтому, к примеру, воду Балтийского и Средиземного морей не спутаешь даже на фотографии. Ведь в Балтийском море преобладают серо-свинцовые тона, и частично это происходит из-за того, что семьдесят пять процентов времени года над горизонтом нависают тяжёлые тёмные облака. А вот в южных широтах небо преимущественно безоблачное, и, отражаясь, оно придаёт воде красивый синий цвет.

Но существуют более значимые факторы. Дело в том, что свет в водоемах преломляется, и делает он это под разными углами на разных глубинах. На маленькой глубине вода будет казаться прозрачной из-за того, что в ней преломляются лучи разных цветов и оттенков. Они накладываются друг на друга, и в результате наш глаз воспринимает воду прямо возле берега или, скажем, в стакане практически бесцветной.

Зависимость от глубины

Чем больше глубина, тем больше разница во времени поглощения лучей и их длине. Причем тут есть еще одна особенность - поглощаются и рассеиваются только оттенки из спектра радуги. На поверхности будут рассеиваться желтые, оранжевые и красные цвета, на большей глубине вода будет зеленой из-за взаимодействия с зелеными оттенками, а глубокие толщи морского пространства поглощают голубой, синий и фиолетовый оттенки. Вот почему море синего цвета вдали от берега. Именно благодаря этому феномену отражения и поглощения света снег кажется белым - он отражает белый цвет, а лёд отражает все цвета, в силу чего видится прозрачным.

Жизнь берёт своё

Но и это еще не все. Ведь нельзя, обстоятельно отвечая на вопрос, почему море синее, просто сбросить со счетов тех, кто там живет. К примеру, фитопланктон оказывает прямо-таки огромное влияние на цвет водоёма. Из-за содержащегося в нем хлорофилла фитопланктон поглощает лучи синих оттенков и рассеивает зеленые. Соответственно, чем больше этого самого планктона, тем более выразительным будет зеленый Однако, кроме фитопланктона, существует множество других обитателей глубин, которые придают морю разные оттенки. Эти организмы могут быть всех красок радуги, а их концентрация напрямую влияет на цвет воды.

Еще одним фактором являются взвешенные в воде мельчайшие частицы. Измерить их количество, а также химический состав можно специальным прибором по шкале химических соединений, который создал Франсуа Форель. Химический состав жидкости играет очень важную роль в окраске всего водоема. В малосоленых и прохладных водах преобладают голубой и синий оттенки, а в соленых и сравнительно теплых слоях - зелёные.

Тайна Черного моря

Для того чтобы разобраться, почему реки и моря синие,рассмотрим пример Черного моря. В связи с чем ему дали такое описательное название? У ученых на этот счет существуют две основные гипотезы. Во-первых, моряки заметили, что во время шторма вода темнеет и становится почти черной (хотя во время шторма все темнеет, если присмотреться, это действительно так…). Во-вторых, если опустить металлический предмет на глубину побольше, он потемнеет. Это произойдет из-за содержания сероводорода - вещества, выделяемого бактериями, функцией которых является разложение трупов животных и растений. И опять же, если набрать воду в стакан, жидкость все равно будет прозрачной, а вот с высоты птичьего полета - синей.

Ответ лежит на глубине

Подведя итог, можно выделить такие основные факторы, поясняющие, почему море синее:

• Физические. Преломление солнечных лучей и большая температура придают глубине рек и оттенки, однако чем меньше объём воды и градус, тем прозрачнее будет вода.
• Биологические. Фитопланктон, зависшие частицы, водоросли и микроорганизмы, которые обитают в пучинах вод, придают воде зеленые либо синие оттенки цвета.
• Химические. Если красную краску размешать с водой - будет красная вода. Нечто подобное происходит и с морем: химические соединения, которые образуются в нем под влиянием разных факторов, дают окраску в разные цвета. Ну и справедливости ради надо добавить к этому сероводород, который окрашивает все что не лень в темные оттенки. Не следует забывать о высоком содержании соли, рассеивающей лучи синей части спектра.

Таким образом, такое простое, казалось бы, вещество, как вода в разных своих агрегатных состояниях, имея абсолютно разный цвет, дает изобилие вопросов. Как и дилемма «Почему море синее?», они могут поставить в тупик не только ребенка, но и вполне образованного взрослого.