我們自己的經驗告訴我們， 海的顏色 可以隨時間和地點發生巨大變化：從藍綠色到非常淺的綠色，再到深藍色、灰色和棕色。 事實證明，海洋顏色的變化是物理和生物因素共同作用的結果。
在這篇文章中，我們詳細解釋了海的顏色是什麼，它取決於什麼，以及為什麼我們會以這樣或那樣的方式看待它。
海的顏色
當然，純淨水是無色的。 但即便如此，如果我們觀察光線不易到達的深度，它還是呈現出深藍色。 人眼中的細胞 可以檢測波長在 380 到 700 納米之間的電磁輻射. 在這個範圍內，不同的波長對應於我們在彩虹中看到的不同顏色。
水分子更好地吸收到達更長波長的光，即紅色、橙色、黃色和綠色。 然後， 只剩下藍色，長度更短. 由於藍光不太可能被吸收，它會到達更深的深度，使水呈現藍色。 這是關於物理的。 但生物學也很重要，因為對海洋顏色影響最大的是被稱為浮游植物的微小微生物。
影響海洋顏色的生物過程
這些單細胞藻類通常比針還小，使用綠色色素 捕獲太陽能，將水和二氧化碳轉化為有機成分 構成他們的身體。 通過這種光合作用，它們負責產生我們人類消耗的大約一半的氧氣。
本質上，浮游植物吸收可見光譜中的紅色和藍色電磁輻射，但反射綠色，這解釋了為什麼它們棲息的水域呈現綠色。 確定海洋的顏色不僅僅是一種審美練習。
自 1978 年以來，科學家們一直在衛星的幫助下監測海洋，雖然這些圖像具有審美價值，但它們還有另一個目的： 可用於研究污染和浮游植物. 這兩種元素數量的變化，以及它們增加或減少的程度，也可以提供全球變暖的跡象。 海面上的浮游植物越多，從大氣中捕獲的二氧化碳就越多。 但是科學家如何確定海洋的顏色呢？
科學研究
最廣泛使用的技術涉及使用帶有儀器的衛星來測量來自水中的可見光強度。 海面附近的大部分陽光都被空氣中的粒子捕獲。 其餘的被很好地吸收或分散在水中。 但是大約 10% 的光會反射回大氣層，並可能會返回到衛星，衛星會測量這種光的多少 它位於光譜的綠色或藍色中。 計算機使用這些數據來估計水中的葉綠素含量。 對海洋顏色的研究也給出了更重要的結果。
去年，美國研究人員發表的一項研究表明， 1998 年至 2012 年間，世界海洋中的葉綠素水平發生了變化。 該研究沒有發現任何趨勢，但衛星記錄的顏色變化顯示，北半球部分地區的葉綠素水平下降，而南部部分地區的葉綠素水平上升。
這使一些人相信，由於海水溫度上升，被稱為“海洋沙漠”的海洋中葉綠素含量低的區域正在擴大。 但有人說，目前還沒有足夠的數據來顯示全球變暖如何影響海洋中的浮游植物水平，這可能會在 15 年或更長時間的周期內自然變化。
一些研究表明，科學家需要監測海洋顏色 40 多年才能得出結論。 只有這樣，我們才能確定海洋的顏色是否以及在何種程度上發生了變化。 因此要知道人類是否對現有浮游生物的水平有任何影響，從而影響碳循環。
2100 年的大海會是什麼顏色？
海洋變暖改變了海洋環流和上升到海面的深水部分。 浮游植物需要光（它的能量）和營養。 這些營養大部分來自深層. 變暖引起的變化導致到達表面的營養物質減少，因此海洋許多地方的浮游植物可能會減少。
海的顏色取決於太陽光線如何與水的成分相互作用。 此外，水分子吸收幾乎所有的陽光，除了藍色， 所以藍色被反射。
另一方面，海洋中不僅有水，還有植物、微生物等有機物。 一個例子是浮游植物，它含有葉綠素，一種綠色的、吸收陽光的色素，植物需要這種色素來製造食物。 此外，浮游植物反射的大部分光都是綠色的。 正是由於這個原因，海洋的許多地方都有綠色調。
然而，隨著海洋變暖， 一些浮游植物可能會滅絕，另一些可能會茁壯成長，還有一些可能會遷移到不同的地區。 溫度也影響浮游植物的生長速度。 一些適應溫水的物種比適應冷水的其他物種更快。 因此，在水域較溫暖的地區，可能有更多的營養物質，因此著色水的海洋微生物群落的組成、數量和分佈會存在區域差異。
他們用來研究進化的模型的顏色 已被用於預測浮游植物的變化，例如當地的藻類大量繁殖或海洋酸化。
我希望通過這些信息，您可以更多地了解大海的顏色以及它取決於哪些因素。