Прозрачность (гидрология)

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Прозрачность — показатель, характеризующий способность материала пропускать свет.

Прозра́чность воды в гидрологии и океанологии — это отношение интенсивности света, прошедшего через слой воды, к интенсивности света, входящего в воду. Прозрачность воды — величина, косвенно обозначающая количество взвешенных частиц и коллоидов в воде.

Прозрачность воды определяется её избирательной способностью поглощать и рассеивать световые лучи и зависит от условий освещения поверхности, изменения спектрального состава и ослабления светового потока, а также концентрации и характера живой и неживой взвеси. При большой прозрачности вода приобретает интенсивный синий цвет, который характерен для открытого океана. При наличии значительного количества взвешенных частиц, сильно рассеивающих свет, вода имеет сине-зелёный или зелёный цвет, характерный для прибрежных районов и некоторых мелководных морей (например, Азовское море). В местах впадения крупных рек, несущих большое количество взвешенных частиц, цвет воды принимает жёлтые и коричневые оттенки. Речной сток, насыщенный гуминовыми и фульвокислотами, может обусловливать темно-коричневый цвет морской воды (характерный, например, для вод Белого моря).

Прозрачность определяется качественно и количественно. Качественно прозрачность определяется путём сравнения испытуемой пробы воды с дистиллированной водой. При количественном определении прозрачности питьевой воды по «кресту» или по «шрифту», в лабораторных условиях за прозрачность принимается толщина слоя воды в градуированной стеклянной трубке или цилиндре Снеллена, через который различим стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм или юстировочная метка (определение по кресту)[1][2]. Если шрифт не виден, высоту столба воды в цилиндре уменьшают, выпуская воду через нижнюю трубку с зажимом, пока шрифт не станет видимым. Высота столба воды в сантиметрах, при которой возможно чтение шрифта, выражает прозрачность воды по методу Снеллена. Между прозрачностью по кресту, прозрачностью по шрифту и содержанием взвешенных веществ существует определенная взаимосвязь, позволяющая приблизительно определеть концентрацию взвеси в воде[3] Этот же метод используется и при полевых исследованиях вод суши, особенно при санитарно-гигиенических исследованиях и оценке эффективности очистки воды. Однако, согласно ГОСТ 3351-74[4], вместо измерений прозрачности для питьевой воды стандартными являются фотоколориметрические измерения мутности.



Диск Секки

Классический полевой метод определения прозрачности в глубоких водоемах — по глубине исчезновения из вида плоского диска белой или чёрно-белой окраски диаметром 20-40 см (диска Секки), предложенного как стандартный метод итальянским священником и астрономом Анджело Секки. Его опускают на такую глубину, чтобы он полностью исчез из виду, эта глубина и считается показателем прозрачности в гидрологии и океанологии. Для более точного определения записывают два отсчета: глубину исчезновения и глубину появления диска вновь при поднятии троса. Средняя величина этих значений принимается за относительную прозрачность воды в данном районе. Диск Секки для измерения прозрачности был впервые применён капитаном Чиальди (итал. Alessandro Cialdi), командующим Папским флотом 20 апреля 1865 года[5]. Однако, первые регулярные измерения прозрачности морской воды были сделаны в Тихом океане во время русской кругосветной экспедиции на бриге «Рюрик» (1815 — 1818 годы) под командованием лейтенанта О. Е. Коцебу путём опускания на глубину белой тарелки на тросе[6]. В настоящее время диск Секки используется при рутинных измерениях, несмотря на то, что существуют и широко применяются также электронные приборы для измерения прозрачности воды (трансмиссометры).

Максимальная величина прозрачности океанических вод (80 м) отмечена в море Уэдделла у берегов Антарктиды осенью (антарктической весной) 1986 г. немецкими учёными в экспедиции на научно-исследовательском ледоколе «Полярная звезда» («Поларштерн»)[7]. Наибольшие измеренные величины прозрачности в Саргассовом море (Атлантический океан) — 66 м, в Индийском океане 40-50 м, в Тихом океане 62 м[8], восточной части Средиземного моря — 53 м[9].

Теоретически, в дистиллированной воде диск Секки должен исчезать из вида на глубине около 80 м[10][11].

См. также

Напишите отзыв о статье "Прозрачность (гидрология)"

Ссылки

  1. [www.anchem.ru/literature/books/muraviev/020.asp Мутность и прозрачность]
  2. [ru58.fmbaros.ru/2502/5604/item/5096 Методические рекомендации. Определение температуры, запаха, окраски (цвета) и прозрачности в сточных водах, в том числе очищенных сточных, ливневых и талых. ПНД Ф 12.16.1-10]
  3. [twt.mpei.ac.ru/ochkov/VPU_Book_New/analyst/Analit_Tab_2_04.html Прозрачность]
  4. «[protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=165470 ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности]»
  5. Tyler, J. E. [www.aslo.org/lo/toc/vol_13/issue_1/0001.pdf The Secchi disc] (англ.) // Limnology and Oceanography. — 1968. — Vol. 13. — P. 1-6.
  6. [www.skr.web-online.ru/kniga_8.html Союз Кругосветчиков России. Хроника кругосветок россиян 1806—1821 г.г.]
  7. Gieskes, W. W. C., Veth, C., Woehrmann, A., Graefe, M. [www.agu.org/pubs/crossref/1987/EO068i009p00123-01.shtml Secchi disc visibility world record shattered] (англ.) // EOS. Transactions, American Geophysical Union. — 1987. — Vol. 68(9). — P. 123. — DOI:10.1029/EO068i009p00123-01.
  8. Маньковский В. И. Элементарная формула для оценки показателя ослабления света в морской воде по глубине видимости белого диска (рус.) // Океанология. — 1978. — Т. 18(4). — С. 750–753.
  9. Berman, T., Walline, P. D., Schneller, A. [www.aslo.org/lo/toc/vol_30/issue_2/0447.pdf Secchi disk depth record: A claim for the eastern Mediterranean] (англ.) // Limnology and Oceanography. — 1985. — Vol. 30(2). — P. 447-448.
  10. Парсонс Т. Р., Такахаши М., Харгрейв Б. Биологическая океанография. — Москва: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. — С. 432.
  11. Smith, R. C., Baker, K. S. [www.opticsinfobase.org/ao/viewmedia.cfm?uri=ao-20-2-177&seq=0 Optical properties of the clearest natural waters (200-800 nm)] (англ.) // Applied optics. — 1981. — Vol. 20(2). — P. 177-184. — DOI:10.1364/AO.20.000177.

Отрывок, характеризующий Прозрачность (гидрология)

Пьер смотрел на дверь, в которую она вышла, и не понимал, отчего он вдруг один остался во всем мире.
Княжна Марья вызвала его из рассеянности, обратив его внимание на племянника, который вошел в комнату.
Лицо Николушки, похожее на отца, в минуту душевного размягчения, в котором Пьер теперь находился, так на него подействовало, что он, поцеловав Николушку, поспешно встал и, достав платок, отошел к окну. Он хотел проститься с княжной Марьей, но она удержала его.
– Нет, мы с Наташей не спим иногда до третьего часа; пожалуйста, посидите. Я велю дать ужинать. Подите вниз; мы сейчас придем.
Прежде чем Пьер вышел, княжна сказала ему:
– Это в первый раз она так говорила о нем.


Пьера провели в освещенную большую столовую; через несколько минут послышались шаги, и княжна с Наташей вошли в комнату. Наташа была спокойна, хотя строгое, без улыбки, выражение теперь опять установилось на ее лице. Княжна Марья, Наташа и Пьер одинаково испытывали то чувство неловкости, которое следует обыкновенно за оконченным серьезным и задушевным разговором. Продолжать прежний разговор невозможно; говорить о пустяках – совестно, а молчать неприятно, потому что хочется говорить, а этим молчанием как будто притворяешься. Они молча подошли к столу. Официанты отодвинули и пододвинули стулья. Пьер развернул холодную салфетку и, решившись прервать молчание, взглянул на Наташу и княжну Марью. Обе, очевидно, в то же время решились на то же: у обеих в глазах светилось довольство жизнью и признание того, что, кроме горя, есть и радости.
– Вы пьете водку, граф? – сказала княжна Марья, и эти слова вдруг разогнали тени прошедшего.
– Расскажите же про себя, – сказала княжна Марья. – Про вас рассказывают такие невероятные чудеса.
– Да, – с своей, теперь привычной, улыбкой кроткой насмешки отвечал Пьер. – Мне самому даже рассказывают про такие чудеса, каких я и во сне не видел. Марья Абрамовна приглашала меня к себе и все рассказывала мне, что со мной случилось, или должно было случиться. Степан Степаныч тоже научил меня, как мне надо рассказывать. Вообще я заметил, что быть интересным человеком очень покойно (я теперь интересный человек); меня зовут и мне рассказывают.
Наташа улыбнулась и хотела что то сказать.
– Нам рассказывали, – перебила ее княжна Марья, – что вы в Москве потеряли два миллиона. Правда это?
– А я стал втрое богаче, – сказал Пьер. Пьер, несмотря на то, что долги жены и необходимость построек изменили его дела, продолжал рассказывать, что он стал втрое богаче.
– Что я выиграл несомненно, – сказал он, – так это свободу… – начал он было серьезно; но раздумал продолжать, заметив, что это был слишком эгоистический предмет разговора.
– А вы строитесь?
– Да, Савельич велит.
– Скажите, вы не знали еще о кончине графини, когда остались в Москве? – сказала княжна Марья и тотчас же покраснела, заметив, что, делая этот вопрос вслед за его словами о том, что он свободен, она приписывает его словам такое значение, которого они, может быть, не имели.
– Нет, – отвечал Пьер, не найдя, очевидно, неловким то толкование, которое дала княжна Марья его упоминанию о своей свободе. – Я узнал это в Орле, и вы не можете себе представить, как меня это поразило. Мы не были примерные супруги, – сказал он быстро, взглянув на Наташу и заметив в лице ее любопытство о том, как он отзовется о своей жене. – Но смерть эта меня страшно поразила. Когда два человека ссорятся – всегда оба виноваты. И своя вина делается вдруг страшно тяжела перед человеком, которого уже нет больше. И потом такая смерть… без друзей, без утешения. Мне очень, очень жаль еe, – кончил он и с удовольствием заметил радостное одобрение на лице Наташи.
– Да, вот вы опять холостяк и жених, – сказала княжна Марья.
Пьер вдруг багрово покраснел и долго старался не смотреть на Наташу. Когда он решился взглянуть на нее, лицо ее было холодно, строго и даже презрительно, как ему показалось.
– Но вы точно видели и говорили с Наполеоном, как нам рассказывали? – сказала княжна Марья.
Пьер засмеялся.
– Ни разу, никогда. Всегда всем кажется, что быть в плену – значит быть в гостях у Наполеона. Я не только не видал его, но и не слыхал о нем. Я был гораздо в худшем обществе.
Ужин кончался, и Пьер, сначала отказывавшийся от рассказа о своем плене, понемногу вовлекся в этот рассказ.
– Но ведь правда, что вы остались, чтоб убить Наполеона? – спросила его Наташа, слегка улыбаясь. – Я тогда догадалась, когда мы вас встретили у Сухаревой башни; помните?
Пьер признался, что это была правда, и с этого вопроса, понемногу руководимый вопросами княжны Марьи и в особенности Наташи, вовлекся в подробный рассказ о своих похождениях.
Сначала он рассказывал с тем насмешливым, кротким взглядом, который он имел теперь на людей и в особенности на самого себя; но потом, когда он дошел до рассказа об ужасах и страданиях, которые он видел, он, сам того не замечая, увлекся и стал говорить с сдержанным волнением человека, в воспоминании переживающего сильные впечатления.
Княжна Марья с кроткой улыбкой смотрела то на Пьера, то на Наташу. Она во всем этом рассказе видела только Пьера и его доброту. Наташа, облокотившись на руку, с постоянно изменяющимся, вместе с рассказом, выражением лица, следила, ни на минуту не отрываясь, за Пьером, видимо, переживая с ним вместе то, что он рассказывал. Не только ее взгляд, но восклицания и короткие вопросы, которые она делала, показывали Пьеру, что из того, что он рассказывал, она понимала именно то, что он хотел передать. Видно было, что она понимала не только то, что он рассказывал, но и то, что он хотел бы и не мог выразить словами. Про эпизод свой с ребенком и женщиной, за защиту которых он был взят, Пьер рассказал таким образом:
– Это было ужасное зрелище, дети брошены, некоторые в огне… При мне вытащили ребенка… женщины, с которых стаскивали вещи, вырывали серьги…
Пьер покраснел и замялся.
– Тут приехал разъезд, и всех тех, которые не грабили, всех мужчин забрали. И меня.
– Вы, верно, не все рассказываете; вы, верно, сделали что нибудь… – сказала Наташа и помолчала, – хорошее.
Пьер продолжал рассказывать дальше. Когда он рассказывал про казнь, он хотел обойти страшные подробности; но Наташа требовала, чтобы он ничего не пропускал.
Пьер начал было рассказывать про Каратаева (он уже встал из за стола и ходил, Наташа следила за ним глазами) и остановился.