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觀海洋顏色, 知其健康狀態

2024-04-10資訊

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。這是為什麽?

正如美國國家航空暨太空總署的海洋學家吉恩·費爾德曼說的那樣,「海洋表面的顏色大多數取決於其深淺、底部有什麽以及海水裏有什麽」。

「物理特性」導致不同的顏色

我們往透明玻璃杯裏倒入一杯純凈水,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。但海洋沒那麽「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交互作用:被吸收或者被散射。

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,那麽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,那麽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巖石,這些沙子或巖石不僅反射藍光,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,海洋裏可不只有水分子,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。

那麽海洋的顏色為什麽能揭示它的健康程度呢?海洋裏有顏色不同的浮遊植物,這些浮遊植物對於海洋、乃至整個生態系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裏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,那麽這一區域的浮遊植物會大量繁殖,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遊植物的顏色,例如,以綠色浮遊植物為主的海洋會顯現出相對鮮艷的綠色,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。

氣候變遷導致雪上加霜

然而如今,不僅僅是海洋環境汙染物,氣候變遷也會使海洋臉色變「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遊植物生存,從而導致浮遊植物過量繁殖,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,其背後原因復雜多樣,需要引起人類特別關註和警惕。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。