Какого цвета вода?

Food photo created by master1305 - www.freepik.com

Обычно на данный вопрос отвечают, что у воды нет никакого цвета, что она «чистая» или «прозрачная» и что море лишь кажется голубым из-за отражающегося в нём неба. Это заблуждение. Истинный цвет воды — голубой. Невероятно слабого оттенка, но всё-таки вода голубая. Причём она становится более голубой по мере увеличения толщины наблюдаемого образца воды.

Вы можете сами убедиться, если посмотрите в глубокую яму в снегу или сквозь толстый лёд замёрзшего водопада. А если взять очень большой и очень глубокий белый бассейн, заполненный водой, и посмотреть сквозь неё, вода окажется голубой.

Цвет, присущий чистой воде, можно наблюдать, глядя на белый источник света через длинную трубу, заполненную водой и закрытую с обоих концов прозрачными окнами. Видимый голубой цвет является результатом рассеивания синей части видимой части спектра.

Белый бассейн с чистой водой | Abstract photo created by jcomp - www.freepik.com

Однако этот едва заметный оттенок не объясняет, почему порой вода принимает поразительно голубой вид, когда мы смотрим не сквозь неё, а на неё. Отражённый цвет неба определенно играет здесь важную роль. В пасмурный день, к примеру, море не выглядит таким уж особенно голубым. Другими словами, цвет моря зависит от цвета неба, количества и характера облаков, высоты Солнца над горизонтом.

Но всё же не весь тот свет, который мы видим, отражается от поверхности воды; часть его поступает из-под этой поверхности. Чем грязнее вода, тем больше света она отражает.

В крупных водоёмах — таких, как моря и озёра, — в воде, как правило, содержатся высокие концентрации микроскопических растений и водорослей. Они отражают и рассеивают свет, возвращающийся к поверхности, в результате чего создаётся огромное цветовое разнообразие, которое мы и видим. Этим объясняется, почему иногда под ярко-голубым небом Средиземное море кажется изумрудно-зелёным.

Как же именно образуются зелёные оттенки у воды? Важный компонент, поглощающий свет в океанических водах — это хлорофилл, используемый фитопланктоном для производства углерода через фотосинтез. Из-за хлорофилла фитопланктон больше поглощает в красной и синей частях спектра и отражает в зелёные длины волн. Поэтому морские воды с районами высокой концентрацией фитопланктона будут иметь сине-зелёный и зелёный окрас, в зависимости от плотности популяции фитопланктона.

А как насчёт красного цвета воды моря? Вспышки популяции определённых видов водорослей ответственны за такое явление, как красный прилив, когда поверхность моря покрывается полосами красных оттенков.

Мальдивы | pixabay.com

То же самое происходит и со льдом. Идеальный лёд прозрачен, но любые неоднородности приводят к поглощению и рассеиванию света и, соответственно, изменению цвета.

Снежные ледники кажутся белыми на расстоянии, но вблизи и когда они защищены от прямого окружающего света, ледники обычно кажутся насыщенно-голубыми из-за большой длины пути внутреннего отражённого света.

Относительно небольшое количество обычного льда кажется белым из-за большого количества пузырьков воздуха, а также из-за того, что небольшое количество воды кажется бесцветным. В ледниках же давление заставляет пузырьки воздуха выдавливаться, увеличивая плотность созданного льда. Большое количество воды кажется голубым, поэтому и большой кусок спрессованного льда или ледник также будет голубым.

Голубой лёд у южных берегов Гренландии | wikimedia.org

Ну а как на счёт цвета воды в реках? В результате эрозии реки часто переносят во взвешенном состоянии частицы почвы или горных пород. Именно от наличия в воде грунта и других твёрдых тел в значительной степени и зависит цвет речной воды. Таким образом, вода в реках бывает:

• прозрачная (без цвета) — как правило у горных и высокогорных рек, питаемых талыми водами со снежников или ледников, текущими в граните или базальте;
• жёлтая (жёлто-красная) — у равнинных рек и особенно пустынных рек, несущих большое количество песка, глины и твёрдых частиц органического происхождения (например, нижние течения Тарима в Китае или Кубани в России);
• тёмная или чёрная — особенно характерно для рек, протекающих в местности с густой древесной растительностью (например, в джунглях). Ярким примером является река Риу-Негру в Бразилии.
• белая (бело-серая) — кроме взвешенных частиц белый цвет речной воде придают пузырьки воздуха, когда вода пенится на порогах и в водопадах. В английском языке есть словосочетание «белая вода» (white water), которое означает порожистые реки.

Интересный факт!

В Японии в рыболовном хозяйстве распространена определённая шкала для описания пигментации воды «от карпа до форели», поскольку карп водится только в мутной воде, а форель только в прозрачной.