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觀海洋顏色,知其健康狀態

作者:由 大科技雜誌社 發表于 俗語日期:2022-03-05

代表海洋的顏色是什麼

您或許已經從天氣預報、新聞或者電影等中發現,海洋並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……它的顏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,“海洋表面的顏色大多數取決於其深淺、底部有什麼以及海水裡有什麼”。

“物理特性”導致不同的顏色

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,以至於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。

這其中包含著基本的物理學原理。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。

觀海洋顏色,知其健康狀態

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,並在水分子之間來回“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,海洋底部的顏色也會影響海洋的顏色。例如希臘的淺海,由於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,於是那裡海洋呈現出的是一種綠藍混合的碧綠色。

海洋的顏色,也是它的“臉色”

您或許已經知道了,海洋裡可不只有水分子,還有浮沙和生物,如今的海洋甚至可能還有各種汙染物。所以,海洋的顏色有時就相當於它的“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。

那麼海洋的顏色為什麼能揭示它的健康程度呢?海洋裡有顏色不同的浮游植物,這些浮游植物對於海洋、乃至整個生態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,然後將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汙染物促進自身生長,並保持海洋的健康。

因此,如果某一海洋區域的汙染嚴重,那麼這一區域的浮游植物會大量繁殖,與此同時,它們還會生產出過量的營養物質,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游植物的顏色,例如,以綠色浮游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。

氣候變化導致雪上加霜

然而如今,不僅僅是海洋環境汙染物,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於氣候變暖使海洋溫度升高,這使得海洋的環境更適合浮游植物生存,從而導致浮游植物過量繁殖,並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,不同海洋區域的顏色各異,其背後原因複雜多樣,需要引起人類特別關注和警惕。課本上說海洋是藍色的,這並非是課本出錯,課本只說了海洋的一種顏色而已。