光学性质

水是透明的波长的电磁辐射在可见光谱和不透明的波长上方和下方这个乐队。然而,一旦进入水,可见光都是受折射和衰减。

光线进入水直角以外的任意角度折射(即。、弯曲),因为光波旅行以较慢的速度在水中的速度比他们做的空气。折射的数量,称为折射率,是影响水的盐度和温度。折射率随盐度增加和减少温度。这种关系使得海水样品的折射率在恒定的温度被用来确定样品的盐度。

的一些太阳的辐射能反映在海洋表面,不进入海洋。渗透水的表面减毒通过吸收和转换其他形式的能量,如热量,温暖或蒸发的水,或被植物燃料光合作用。阳光不可以被分子散射和吸收颗粒悬浮在水中。散射光偏转到新的定向路径和随机漫步最终可能吸收或直接向上的水。正是这种upward-scattered光与光反映了从粒子决定的颜色从上面看到的海洋。

水分子,溶解盐、有机物质和悬浮颗粒物结合导致的强度太阳辐射减少与深度。光衰减在海水观测表明,太阳辐射的强度不仅与深度降低,但在太阳也在场的波长光谱不减毒在相同的利率。短波长(紫外线)和长波长(红外)迅速被吸收,不能用于散射。只有蓝绿波段穿透任何深度,因为可用的蓝绿色光最散射,海洋出现蓝色人类的眼睛。海水的颜色变化是通过引起微粒的颜色悬架和溶解物质或质量的变化在海洋表面太阳辐射的太阳高度角和大气环境决定的。最清晰的海水中只有约1%的表面辐射仍处于深度150米(约500英尺)。没有阳光穿透低于1000米(约3300英尺)。

有很多方法测量光衰减的海洋。一个常见的方法是使用塞齐盘加权轮白色磁盘直径约30厘米(约12英寸)。塞齐盘降低到海洋的深度从视图就会消失;它从水中反射等于背散射光的强度。这个深度1.7米分成收益率可用光衰减或灭绝,系数平均值塞齐盘深度。消光系数,x,可能会使用的一种形式比尔定律,我_z=我₀e^xz,估计我_z在深度,光的强度z从我₀海洋表面,光的强度。这个方法没有提供指示随深度的衰减变化或特定波长的光的衰减。

一个光电管可能被降低到海洋测量光强度在离散的深度来确定光减少从表面价值或从之前的深度值。光电管可能意义上所有可用波长或只能配备过滤器通过特定波长的光。自我_z和我₀众所周知,改变光强度值可用于比尔定律来确定光的衰减系数随深度变化和质量。这种类型的测量是用来确定水平的光合作用的函数辐射能与深度和水平测量水的浊度变化引起的颗粒分布与深度。

值与光的损失在1米的海水呈现在表中。

海洋的不同区域会有不同的光学性质。附近的河流,淤泥增加了悬浮粒子效果。养分和阳光丰富,浮游生物(单细胞植物)增加水的透明度和借出他们的颜色。有机物质排泄和分解也有色彩和吸收光线。

值与阳光反射率的变化与太阳的仰角表中列出。

太阳辐射获得的海洋表面是不断变化的时间和空间。云封面,大气尘埃、大气气体作文、海洋表面的粗糙度和太阳的仰角结合来改变光的质量和数量,进入海洋。当太阳光线垂直于平静的海面,反射率较低。当太阳光斜海洋表面的反射率增加。如果海洋是粗糙的波,反射是增加当太阳在高海拔和减少在低海拔。因为纬度扮演了一个角色在太阳在地平线的高度,光穿透总是少在高纬度地区。云层,密度分层,雾,和灰尘导致折射和大气散射的阳光。当强烈散射,太阳光线并不是单向的,没有阴影。进入海洋从各个角度的光线在这种情况下,和太阳的仰角失去了重要性在控制表面反射率。水是一个很好的吸收太阳辐射,太阳能可以穿透海洋其反射率- 100%价值。