六、海水的顏色 第三章、海水之物理性質 四、海水之熱特性

五、海水的光學性質

日光輻射進入大氣層後,經層層剝削(O3吸收, CO2H2O吸收、散射、反射) 到達海面時,一部份反射回大氣層,另部份漫射回大氣層,其餘部份則穿入表面水層, 進入海洋內部。由於海水以及海水中懸浮物質所造成之反射、吸收與散射作用,因此 穿入水中之光線隨深度逐漸減弱。其中除吸收作用外,其他現象僅是改變光線進行之 方向。

散射作用可以使光柱能量變得散亂而不集中,吸收作用則將光能轉變為熱能或 化學能(例如光合作用)。散射作用與吸收作用合稱為消光作用(Extinction)。

根據實驗知,對純水或純海水而言,太陽輻射的各種波長的消光作用在可見光譜內以 波長介於$0.4 \mu \sim 0.75 \mu$間的藍光部份最弱,紅光部份消光作用最強。 因此日光入射海面後,紅光在最淺的幾分分水層內便被吸收光了,黃色光與綠色 光可達到較深水層,藍光與紫外光可穿至更深水層。

電磁光譜以及可見光穿透水被消光的情形。
摘自Thurman, H. V. (1993) "Essentials of Oceanography", 4th ed.。

近岸地區海水中含有較多的懸浮物質,包括大量的腐質壤,這些黃質(Yellow Substance) 所造成的散射與吸收作用對短波部份較強,故近岸地區的海水其消光作用 與純海水或純水又有所不同,短波(藍光)部份甚易被吸收。


在不同的海域裡,不同顏色的光所能 穿透的深度
(光量衰減一半之距離)。
摘自Stowe, K. (1995) "Exploring Ocean Science", 2th ed.。



8/7/1998