​Tại sao nước biển màu xanh? Sóng biển lại có màu trắng?

Tại sao nước biển màu xanh?

Biển chiếm đến hơn 70% bề mặt Trái Đất . Trong thực tế, nước biển sẽ không có màu. Nhưng do nó phản chiếu màu xanh của bầu trời nên chúng ta thường thấy chúng có màu xanh, do vậy lúc bầu trời có nhiều đám mây xám thì ta lại thấy nước biển màu xám.

Ánh sáng mặt trời do ánh sáng của 7 màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, tím, cấu tạo thành. Khi ánh sáng mặt trời chiếu lên mặt biển, trong nước biển tồn tại rất nhiều phần tử lửng lơ có kích thước nhỏ, những ánh sáng có sóng dài như ánh sáng đỏ, cam không thể xuyên qua những vật cản này và tiến thẳng về phía trước.

Trong quá trình tiến thằng về phía trước, chúng không ngừng bị nước biển và các sinh vật biển hấp thu. Còn những ánh sáng có sóng ngắn như ánh sáng lam, tím tuy cũng có một phần bị nước biển và tảo biển hấp thụ nhưng phần lớn khi gặp sự cản trở của nước biển đều lần lượt tán xạ ra xung quanh hoặc phản xạ ngay trở lại. Cái chúng ta nhìn thấy chính là phần ánh sáng tán xạ hay bị phản xạ ra. Nước biển càng sâu, ánh sáng xanh bị tán xạ và phản xạ càng nhiều nên biển luôn có màu xanh bích.

Đối với các màu nóng như đỏ, cam có thể xuyên qua mọi vật cản tiến thẳng chiếu rọi xuống dưới, ánh sáng màu này không ngừng bị nước biển và các sinh vật biển hấp thu. Đây là lý do tại sao nước sông không có màu xanh như nước biển.

Đặc biệt, còn có biển Đỏ vì ở nơi đây luôn có một loại rong màu đỏ sống và phát triển mạnh. Trong khi đó, biển Đen thì rất sậm màu vì nước biển chứa nhiều chất H2S (làm sậm màu nước biển bắt đầu từ độ sâu khoảng 100m trở xuống).

Tại sao sóng biển có màu trắng?

Khi đứng trước biển ta sẽ thấy một màu xanh vô tận bắt mắt nhưng lại thấy sóng biển có màu trắng?
Để lý giải dễ điều này thì ta thử liên tưởng đến một chiếc cốc thủy tinh bị vỡ. Nếu chỉ cầm một mảnh thủy tinh vỡ lên thì ta vẫn thấy nó trong suốt. Tuy nhiên, khi gom chúng lại với nhau thì sẽ thấy một màu trắng xóa. Nếu mảnh thủy tinh càng bị vỡ vụn thì chúng ta càng thấy màu trắng rõ rệt hơn.

Thủy tinh có thể xuyên thấu ánh sáng mặt trời và cũng có thể phản xạ lại. Thủy tinh khi được chất thành đống sẽ có ánh sáng chiếu qua, bên cạnh hiện tượng phản xạ thì còn xảy ra nhiều đợt khúc xạ, dẫn tới tán xạ ra theo nhiều hướng khác nhau. Mắt của chúng ta khi gặp phải các tia sáng này sẽ có cảm giác trắng xóa.

Sóng biển cũng tương tự các hạt thủy tinh đã vỡ vụn, làm cho tia sáng mờ ảo để tạo ra màu trắng khi nhìn.

Tại sao nước biển có màu xanh còn nước sông lại không?

Bởi ở sông suối, ao hồ là những khu vực có không gian diện tích hạn hẹp, chính vì vậy các tia sáng bị hấp thụ chậm hơn, do đó không thể tạo nên màu xanh rõ rệt như ở nước biển.

Mặt khác, nước sông thường chỉ có màu trắng đục hay nâu nhạt do những ảnh hưởng của bùn đất dưới đáy sông hoặc những dòng chảy nhỏ tạo ra.

Màu sắc khác nhau của nước biển

Màu sắc nước biển và đại dương mà chúng ta có thể thấy đó là: màu ngọc lam, xanh lá cây cho đến xanh dương, xám,  nâu. Đặc biệt là 2 vùng biển nổi tiếng có cái tên rất lạ: biển Đen, biển Đỏ. Biển Đen vẫn có màu xanh lam nhưng xanh đậm hơn bình thường. Màu sắc này là do có nhiều loài tảo màu tối sinh sống trên bề mặt nước vì nồng độ muối của biển khá thấp. Biển Đỏ không hề có màu đỏ thực sự nhưng có chút sắc đỏ. Nguyên nhân nước biển lẫn màu đỏ là do lượng tảo lớn có màu đỏ tên Trichodesmium erythraeum sống ngay trên bề mặt. Nhưng hiện tượng này cũng chỉ xảy ra vào một khoảng thời gian ngắn nhất định trong năm.

Góc nhìn quan sát cũng có thể ảnh hưởng đến cách mà chúng ta thấy màu của nước biển. Ánh sáng chiếu vào một góc khác nhau có thể làm thay đổi màu sắc của nước biển.

Dẫn từ vnexpress.net theo BBC đăng tải

Nước biển có nhiều màu sắc khác nhau phụ thuộc vào đặc tính vật lý và sinh học diễn ra tại đó. Phân tử nước hấp thụ ánh sáng Mặt Trời tốt hơn ở những ánh sáng có bước sóng dài như đỏ, cam, vàng và xanh lá cây. Trong khi đó, màu xanh dương có bước sóng ngắn hơn nên ít bị nước hấp thụ. Vì vậy, nó thâm nhập xuống sâu hơn, làm cho những vùng nước sâu trông xanh hơn.

Ngoài ra, ánh sáng có bước sóng ngắn nhiều khả năng bị tán xạ hoặc phản xạ theo các hướng khác nhau từ nước biển tới mắt người quan sát, làm cho biển thường có màu xanh dương.

Cát và bùn có nguồn gốc từ sông đổ ra biển, hoặc từ đáy biển cũng ảnh hưởng đến màu sắc của vùng nước. Khi độ tinh khiết của nước biển thay đổi, các hạt lơ lửng trong nước làm gia tăng sự tán xạ ánh sáng, khiến nước biển trở thành màu xanh lá cây, vàng hoặc nâu.

Thực vật phù du cũng là nguyên nhân sinh học quan trọng hình thành nên màu sắc của nước biển. Chúng là những loại tảo đơn bào sử dụng sắc tố diệp lục để hấp thụ ánh sáng Mặt Trời, chuyển nước và carbon dioxide thành hợp chất hữu cơ cấu tạo nên cơ thể. Thông qua quá trình này, tảo đơn bào chịu trách nhiệm tạo ra khoảng một nửa lượng oxy mà chúng ta hít thở ngày nay.

"Thật hữu ích nếu có thể phân biệt các loại phù du thực vật khác nhau, vì mỗi loại trong số chúng có chức năng khác nhau trong hệ sinh thái, " Venetia Stuart, điều phối viên khoa học tổ chức Màu Đại dương Quốc tế, thành viên của Ủy ban Quan sát Trái Đất (CEOS) nói. "Các vòng các-bon giúp xác định nồng độ khí CO2 trong tương lai, do đó, những thông tin đó có thể dùng trong xác định mô hình biến đổi khí hậu tương lai."

Thực vật phù du hấp thụ bức xạ điện từ trong vùng quang phổ màu đỏ và màu xanh dương, đồng thời phản xạ ánh sáng màu xanh lá cây. Đây là lý do ở những vùng biển chúng phát triển mạnh, nước trông có màu xanh lá cây nhiều hơn.