海水到底是什么顏色？

撰文｜葉　澍

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海水到底是什么顏色？

撰文｜葉澍

海水和普通水一樣，都是無(wú)色透明的， 海洋色彩是由海水的光學(xué)性質(zhì)和海水中所含的懸浮物質(zhì)、海水的深度、云層的特點(diǎn)及其他因素決定的。我們知道太陽(yáng)光的可見光中包含紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種波長(zhǎng)的色光。這七種光的波長(zhǎng)從紅光至紫光逐漸變短，由這些色光就構(gòu)成了白光。而太陽(yáng)光照射到海水中被吸收的程度主要與兩個(gè)因素有關(guān)，一個(gè)是色光的波長(zhǎng)，另一個(gè)是海水的深度。

水對(duì)著穿透力最強(qiáng)的長(zhǎng)波吸收最大，短波由于穿透力弱，容易發(fā)生反射和散射。因此海水對(duì)紅色光的吸收率最大，對(duì)橙色光的吸收率次之，對(duì)藍(lán)色和紫色的光吸收率最小。由于這個(gè)原因，人們經(jīng)常看到淺海和湖泊的水面呈藍(lán)綠色。此外太陽(yáng)光射入海水后被海水的吸收率還與水深有關(guān)，水越深，入射進(jìn)海水中的光被吸收得越多。隨著海水深度的增加，紅光、橙光和黃光逐漸被吸收。顯然，如果海水的深度加大，進(jìn)入深海區(qū)，那么太陽(yáng)光中的紅色，連同橙黃色的光都幾乎被海水吸收掉了。這樣海水就呈現(xiàn)黑色了。從海水的顏色來(lái)判定海水的深度是有實(shí)際應(yīng)用意義的。

近岸的海水因懸浮物質(zhì)增多，顆粒較大，對(duì)綠光吸收較弱，散射較強(qiáng)，所以多呈淺藍(lán)色或綠色。紫光的波長(zhǎng)最短，反射最強(qiáng)烈，為什么海水不呈紫色呢？科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，原來(lái)人的眼睛是有一定偏見的，人的眼睛對(duì)紫光的感受能力很弱，所以對(duì)海水反射的紫色很不敏感，因此視而不見。相反，人的眼睛對(duì)藍(lán)、綠光卻比較敏感。因此海水絕大多數(shù)是藍(lán)色的。如果海水中懸浮物質(zhì)比較多，或者其他原因的影響，大海的顏色就不再是藍(lán)色的了。

那么，黑海的水又為什么是黑色的呢。黑海海域遼闊，但它的出口卻只有一處，由土耳其海峽同地中海相連，使它形成了一個(gè)孤立的“海盆”。土耳其海峽中有的地方又窄又淺，最窄處只有700米寬，最淺處只有33米深，海水流經(jīng)這些地方時(shí)，流量受到了極大的限制。這樣，使得黑海與地中海里的海水不能及時(shí)地大量交換。黑海中海水的鹽度很高，密度很大。多瑙河、第聶伯河、頓河等河流中大量淡水的流入使得黑海表層的海水溫度升高，密度減小，而200米以下深層的海水溫度低、密度大。這樣，密度大的海水在下層，密度小的海水在上層，于是就在上下兩層間形成了一個(gè)“屏障”，即“密度躍層”，使得上下層的海水無(wú)法進(jìn)行交換，致使深層的海水在海底與外界隔絕，氧氣得不到補(bǔ)充。而在嚴(yán)重缺氧的水中硫化細(xì)菌就會(huì)活躍起來(lái)，它們把海底大量的有機(jī)物分解成高濃度的硫化氫。硫化氫把海底的淤泥染得黑漆漆的。黑色的海底會(huì)把射入海水中的各種顏色的光線全部吸收，因此，我們看到的海水便是漆黑一片了。其實(shí)，此時(shí)海水本身仍然是無(wú)色透明的。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)紅海的水為什么是紅色。紅海位于亞洲的阿拉伯半島與非洲大陸之間，這里非常炎熱干燥，海水大量蒸發(fā)，使得紅海成為了世界上鹽度最高、水溫最高的海。這樣高鹽度、高溫的海水非常適合藍(lán)綠藻的生長(zhǎng)和繁殖。這種藻雖然叫藍(lán)綠藻，它的顏色卻是紅的。它們?cè)谶@種優(yōu)良的環(huán)境中年復(fù)一年大量地生長(zhǎng)繁殖，其細(xì)胞中的藻紅素就把整個(gè)海面染成了紅色，因此，我們看到的海水就是紅色的了。此外，來(lái)自撒哈拉大沙漠的紅色沙塵也經(jīng)常侵襲紅海上空，當(dāng)狂風(fēng)卷起紅色的沙塵到達(dá)紅海上空的大氣中時(shí)，天空就被染成了紅色，于是海面被映襯得更紅了。