为什么地球上的天空和海洋都是蓝色的 海水为什么是蓝色的( 二 )
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图解:如图 , 一些乳白色材质 , 与大气具有类似的瑞利散射特征 。从右上方照耀这块石头的白光 , 石头本身散射蓝光 , 但许可橙色/红色光优先穿过不受阻拦 。
由于更蓝的光更容易散射 , 任何直射进入的阳光都会变得越来越红 , 超出它通过的大气层越红 。然而 , 天空的其余部分将被间接的阳光照亮:光照耀到大气层然后重新被你的眼睛看到 。绝大多数光线的波长为蓝色 , 这就是白天天空是蓝色的原因 。
在有足够的大气将蓝光散射到你的眼睛之前 , 它只会出现更红的色调 。如果太阳低于地平线 , 所有的光必需通过大批的大气 。更蓝的光线向各个方向散射 , 而更红的光线更不容易散射 , 这意味着它须要更直接的路径达到你的眼睛 。如果你在日落之后或日出之前曾经坐过飞机 , 你可以看到这种壮观气象 。
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图解:在高海拔地域 , 日出前或日落伍天空上 , 可以看到一系列的色彩 , 这些色彩是阳光由大气层多次散射造成的 。从地平线邻近的直射光变得很大 , 在远离太阳的情形下 , 散射光仅呈蓝色 。
这可以说明为什么日落 , 日出和月食是红色的 , 但可能会让你想知道为什么天空出现蓝色而不是紫色 。事实上 , 来自大气的紫光比蓝光更多 , 但也有其他色彩的混杂 。因为你的眼睛中有三种类型的视锥细胞(用于检测色彩) , 以及单色视锥 , 所以当你要分辩色彩时 , 这四种视锥的信号都须要你的大脑来说明 。
每种类型的视锥细胞和视杆细胞对不同波长的光敏感 , 但所有这些细胞都受到天空的某种水平的刺激 。我们的眼睛对蓝色 , 青色和绿色的光的反响比对紫光的反响更强烈 。即使有更多的紫光 , 但它还不足以压抑我们大脑供给的强烈蓝色信号 , 这就是为什么天空在我们眼中出现蓝色 。
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图解:人类第一次看到地球从月球边沿升起 , 用人类的眼睛从太空中发明地球 , 仍然是人类历史上最具标记性的造诣资源网之一 。1968年12月的阿波罗8号是胜利登月的主要先驱义务之一 , 它将在今年7月庆贺登月50周年 。注意地球的蓝色是由于海洋而不是大气 。(NASA)
另一方面 , 海洋是一个完整不同的事 。如果你从整体上看这个星球 , 从太空中看 , 你会注意到我们所拥有的水体并不是统一的蓝色 , 而是依据水的深度有所不同 。较深的水域是深蓝色;较浅的水域是浅蓝色 。
如果你细心视察下面的照片 , 会注意到 , 与大陆接近的水域(沿着大陆架)是比深海黑暗的深蓝更浅 , 更偏绿的蓝色 。
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图解:地球的海洋出现蓝色 , 但沿着大陆架 , 它们看起来比海洋最深处的蓝色更浅 。这不是图像构建方法的导致的毛病 , 而是一种真实的现象 , 它详细描写了不同深度的海洋本身接收和反射阳光的差别 。(NASA / MODIS / BLUE MARBLE PROJECT)
如果你想要一个更直接的证据表明海洋本身看起来是蓝色的 , 你可以尝试潜水并记载你所看到的东西 。当我们在自然光下拍摄水下照片 - 即没有任何人造光源 - 我们可资源网以立即看到一切都呈蓝色调 。
当我们越潜越深 , 到达30米 , 100米 , 200米的深度时 , 一切都会涌现蓝色 。水就像大气一样 , 也是由有限大小的分子制成的:资源网比我们能看到的任何光的波长都要小 , 这很有意义 。但是在这里 , 在海洋的深处 , 散射的物理性质有些不同 。
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图解:如果你下潜到一个水体中 , 只许可周围的自然光照耀你周围的环境 , 你会发明一切都出现蓝色 , 因为红光是第一个被完整接收的光 。
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