您或許已經從天氣預報、新聞或者電影等中發現,海洋并不總像課本上說的那樣是蔚藍的,而是碧綠的、深藍的或者綠藍色的……它的顔色在世界各地不盡相同。這是為什麼?
正如美國宇航局的海洋學家吉恩·費爾德曼說的那樣,“海洋表面的顔色大多數取決于其深淺、底部有什麼以及海水裡有什麼”。
“物理特性”導緻不同的顔色
我們往透明玻璃杯裡倒入一杯純淨水,然後對它進行觀察,可以很輕易地發現它是透明的,且光線很容易就穿透它。但海洋沒那麼“淺”,它非常非常深,以至于光線到達海底時已經微弱到可以忽略不計,這時海洋就會變成深藍色。
這其中包含着基本的物理學原理。來自太陽的可見光由不同的波長的“光”組成,其中較長的波長在我們眼中是紅色、橙色的,較短的波長則是藍色和綠色。當太陽光照射到海洋時,太陽光就與海洋當中的水分子相互作用:被吸收或者被散射。
紅光、橙光等較長波長的光,它們幾乎在海洋表面就被水分子給吸收了,而藍、綠等波長較短的光被水分子散射,并在水分子之間來回“反彈”,加上藍光的波長比綠光的還要短,從而使海洋呈現出藍色的樣子。如果海洋的底部較淺,那麼被散射的藍光就觸及底部然後反彈,海洋呈現出的藍色會是淡藍色;如果海洋的底部較深,那麼海洋會呈現出深藍色。
除了深淺,海洋底部的顔色也會影響海洋的顔色。例如希臘的淺海,由于它的底部是白色的沙子或岩石,這些沙子或岩石不僅反射藍光,也會反射綠光,于是那裡海洋呈現出的是一種綠藍混合的碧綠色。
海洋的顔色,也是它的“臉色”
您或許已經知道了,海洋裡可不隻有水分子,還有浮沙和生物,如今的海洋甚至可能還有各種污染物。所以,海洋的顔色有時就相當于它的“臉色”,海洋學家往往利用海洋的臉色來診斷海洋的健康狀況。
那麼海洋的顔色為什麼能揭示它的健康程度呢?海洋裡有顔色不同的浮遊植物,這些浮遊植物對于海洋、乃至整個生态系統來說都是至關重要的。它們利用葉綠素捕獲太陽的能量,然後将水和二氧化碳轉化為有機化合物,從而為海洋提供營養,同時它們還會利用海洋裡的各種污染物促進自身生長,并保持海洋的健康。
因此,如果某一海洋區域的污染嚴重,那麼這一區域的浮遊植物會大量繁殖,與此同時,它們還會生産出過量的營養物質,加上它們本身對水中氧氣的消耗超量,這會加劇海洋環境的惡化。這時,海洋會呈現出該區域主流浮遊植物的顔色,例如,以綠色浮遊植物為主的海洋會顯現出相對鮮豔的綠色,有的海洋甚至還有紅色和褐色,這是因褐藻大量繁殖造成的。
氣候變化導緻雪上加霜
然而如今,不僅僅是海洋環境污染物,氣候變化也會使海洋臉色變“差”。
從1968年至今,貧氧海洋區域的面積增加了3倍多,其面積大概有歐洲陸地面積的三分之一。海洋學家推測這是由于氣候變暖使海洋溫度升高,這使得海洋的環境更适合浮遊植物生存,從而導緻浮遊植物過量繁殖,并消耗了海洋當中大量的氧氣,然後引起海洋的“缺氧”。
綜上所述,不同海洋區域的顔色各異,其背後原因複雜多樣,需要引起人類特别關注和警惕。課本上說海洋是藍色的,這并非是課本出錯,課本隻說了海洋的一種顔色而已。
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