锐客网

  1. 首页 > 睿知 > >

九寨沟的水为什么那么蓝？九寨沟的水美在哪里( 三 )

睿知经验知识


在分析了湖泊的离水辐亮度数据后，研究人员发现，九寨沟水体对可见光的吸收、反射、散射作用具有强烈的波长选择性，反射光中蓝绿光比例显著高于红光，这是与湖泊独特的水环境条件密切相关的，并直接决定了人眼观察到的湖泊颜色 。根据测得的数据，五花海水体反射红、绿、蓝光比例平均为9.2%、49.6%、41.2%，反射光的这种独特组成使得人眼观察到的湖泊颜色为明亮的蓝绿色 。
2.水里“藏着”的颜色秘密
为了探究湖泊水体对可见光选择性反射、散射的原因，研究人员同时采集了湖泊水样进行室内水化学分析 。
经过研究后发现，九寨沟湖泊水体浊度较低，除个别样点外，大部分水域浊度在0.69NTU左右，透明度极高 。肉眼观察，湖水基本与罐装怡宝相差无几 。究其原因，原来九寨沟喀斯特湖泊水体主要来自大气降水、高山融雪水和地下岩溶水补给，本身就含沙量少、洁净度高 。加上九寨沟风景区湖岸植被丰富，地表径流较少，水体含沙量低，这使得湖泊水体浊度较低而透明度极高 。试想，如果湖水中泥沙含量多，是无论如何也无法呈现出漂亮的蓝色 。
光清澈还不够，九寨沟湖泊中独特的钙华颗粒才是湖泊颜色形成的关键 。九寨沟湖泊水化学类型属于Ca2+-HCO3-
、Mg2+-HCO3-型，水体中含有丰富的Ca2+、HCO3-，且这些离子浓度要高出普通的高原湖泊数倍以上 。如此高浓度的Ca2+、HCO3-
以及碱性的水体环境使得湖水的方解石饱和指数(SIC)较高，即湖泊中有大量的钙华(碳酸钙)颗粒物存在 。这些钙华颗粒由于瑞利散射而对可见光中的短波长光(380-570nm)具有强烈的选择性反射和散射作用 。而且钙华沉积过程对磷酸盐等营养物质具有固定作用，碳酸钙与水形成的胶体溶液也具有溶解沉淀效应，可以吸附湖水中的悬浮杂质，对水体具有净化作用，这进一步降低了湖泊浊度 。钙华颗粒对太阳光的瑞利散射和低浊度相互作用，使得湖水以反射、散射短波长可见光为主，但人眼对可见光中的紫光不敏感，所以我们感知到的湖泊颜色主要呈蓝绿色 。
那么问题来了，湖泊五彩斑斓的蓝色又该如何解释呢?上文提到碳酸钙颗粒物由于瑞利散射作用而选择性反射和散射了可见光中波长较短的蓝绿光 。其实在瑞利散射过程中，光线在各个方向上的散射强度也是不一样的，这使得从不同角度观察湖面，湖泊会呈现出不同深度的蓝色 。同时，由于湖泊清澈度较高，当湖泊达到一定深度时，高洁净度的水体选择性吸收了红光等长波长可见光而主要反射短波长的蓝绿光，此时湖泊越深，人眼观察到的湖泊颜色就越蓝 。因此，在相同湖泊的不同水域，如果深度出现差异，那么湖水常常也会呈现不同程度的蓝色 。除此之外，不同湖泊、不同季节，由于水质特性的差异会直接导致钙华沉积速率的改变，所以不同的湖泊反射短波长蓝绿光的能力也不尽相同 。以上几个因素造就了景区内同一条沟不同湖泊，同一湖泊不同水域，同一湖泊不同季节的蓝色程度出现差异 。这便是九寨沟五彩湖泊这一奇特景观的形成原因 。
九寨沟喀斯特湖泊颜色形成机制示意图
碳酸钙与湖水形成的胶体溶液具有溶解沉淀效应，能够吸附湖水中的悬浮杂质，使得湖泊水体清澈透明;当湖泊达到一定深度时，透明水体对入射光中的红光等长波长光具有强烈的吸收作用而主要反射蓝绿光;再加上喀斯特湖泊水体中的碳酸钙颗粒对入射光的选择性反射、散射作用，使得进入到人眼中的短波长蓝绿光比例较高，故人眼感知到湖泊为蓝绿色 。
九寨沟五花海不同深度取样点的蓝(图片

推荐阅读


上一篇：对公司的合理化建议简短 对公司的合理化建议 怎么写

下一篇：大功率电磁炉常见故障与处理办法 大功率电磁炉哪个品牌质量好