海洋的顏色

我們常用“蔚藍的大海”來形容海洋，似乎藍色是海洋的唯一顏色。然而，海洋并非總是藍色的。在大洋深處，海水呈現出純粹而深邃的藍色；但在近海區域，海水的顏色通常是藍綠色，甚至是黃色的……

海色與水色

如果取一份海水樣品進行觀察，我們會發現，純凈的海水其實是澄清、透明的無色狀態。然而，海水中通常含有溶解的無機物、有機物、懸浮顆粒物和浮游生物等，這些物質會影響海水的顏色。因此，我們在陸地或船上看到的海洋顏色與海水本身的顏色存在差異，前者被稱為“海色”，而后者被稱為“水色”。

顏色的原理

英國著名數學家、物理學家牛頓在17世紀通過三棱鏡實驗發現，白光由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色組成。這7種光的波長不同，從紅光到紫光，波長逐漸變短，能量逐漸增強。

當光線進入人眼后，經過角膜、瞳孔和晶狀體，最終聚焦在視網膜上。視網膜上的視錐細胞（含3種光敏色素）受到刺激后產生神經信號，大腦視覺皮層接收并處理這些信號，從而識別出顏色。不同波長的光會產生不同的視神經信號，使人眼感知不同的顏色。

物質的顏色取決于其對可見光的吸收、透射、反射、折射和散射等。如果可見光幾乎完全被吸收，我們看到的是黑色；如果幾乎完全被反射，則看到白色。大多數情況下，物質會部分吸收可見光，剩余的光線進入眼睛，我們看到的顏色是未被吸收的部分，這種現象稱為“互補色”，例如藍色的互補色是橙色。

光在海水中的行為

光與物質接觸時會發生多種行為。光的能量被物質完全轉化為其他能量形式時稱為“吸收”，部分光穿過物質時稱為“透射”，光被反彈回原路徑稱為“反射”，光進入物質后行進路線偏移稱為“折射”；光與物質中的微觀粒子碰撞后向各個方向彈射稱為“散射”。

瑞利散射是光與直徑遠小于自身波長的粒子碰撞后發生的散射，其強度與光波波長的4次方成反比。因此，波長較短的藍光比波長較長的紅光更容易發生散射。瑞利散射解釋了天空為何呈藍色，因為太陽光射入大氣層后，藍光被散射進入人眼。

海洋呈現藍色并非反射天空的藍色，而是由于光線在海水中的吸收和散射。太陽光照射海面時，紅光、橙光、黃光等大多被海水吸收，只有藍光通過散射進入人眼。即使在較深的水池中，水也會呈現淡淡的藍色。

色彩斑斕的海

黃海

1855年，黃河在銅瓦廂決口改道，結束了自南宋以來700余年奪淮入海（黃河在歷史上因為各種原因改變河道，侵占了淮河的河道，使得黃河水通過淮河河道流入大海）的歷史，轉而由山東注入渤海。在此之前，黃河曾長期從江蘇鹽城等地注入黃海，所攜的大量泥沙使海水渾濁泛黃，這一影響持續至今。盡管黃河如今已改道，但仍受淮河、沭河、沂河等河流帶來的泥沙作用影響，這些泥沙不斷在海域中懸浮、沉積，進一步維持了海水的黃色基調。大量懸浮泥沙改變了海水對光的反射和散射特性，使黃海從視覺上呈現黃色。

黑海

黑海位于亞歐大陸交會處，是一個內陸海，與外界海水交換不暢。其深層海水鹽度高、密度大、溫度低且缺乏氧氣，其中的有機物在硫細菌作用下分解釋放出硫化氫氣體，與金屬離子反應生成黑色金屬硫化物，使海底沉積物呈黑色。黑海的海色也因此呈現黑色，加上其復雜的氣象條件和頻繁的風暴，被稱為“暗黑之?！?。

紅海

紅海位于阿拉伯半島和非洲大陸東北部之間，因大量紅色海藻繁殖而呈現紅褐色。紅藻大量繁殖時會暴發赤潮，使海水變紅。此外，紅海沿岸的紅色巖石和沙漠中的紅黃色沙塵，也可能使海水呈現紅色。

白海

白海位于北冰洋邊緣，深入俄羅斯西北部內陸，緯度高，氣候寒冷，周圍冰雪覆蓋，因此呈現白色。

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夜晚，海洋并非完全黑暗。海發光的現象，也被稱為“?；稹?，是海洋生物發光造成的。許多深海動物和淺海浮游藻類可以發光。例如，我國近海的夜光藻在受到海浪拍打或船體撞擊時會發出藍色冷光，形成“藍眼淚”現象。然而，這種現象并非好事，它預示著赤潮的暴發，會對海洋生態造成嚴重危害。

海洋的顏色背后蘊含著豐富的科學知識，了解這些知識對于探索海洋科學奧秘和保護海洋資源具有重要意義。讓我們成為海洋的“知心朋友”，共同走向美好的未來！

（作者單位：上海海洋大學）

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