湖水光学现象 _生活百科

湖水光学现象【湖水光学现象】湖水光学现象是指湖水中光的传播、光学效应和光与湖中物质相互作用的现象。水中悬浮颗粒和可溶性物质，使湖水对光的选择性减弱。
基本介绍中文名：湖水光学现象
外文名：The Lake Optical Phenonmon
套用学科：物理
适用领域範围：湖水中的一种光学现象
正文湖水中光的传播、光学效应和光与湖中物质相互作用的现象。光在湖水中传播及其光学效应，改变湖水温度结构，影响湖中水生生物的生理特徵和分布，因而影响湖水循环及水中营养物的循环。光在湖水中的吸收和散射照射在湖面上的阳光，部分被湖水反射和散射到空中，部分能透入水中。随水深增加，光透入强度减弱。湖水具有选择吸收和散射不同波长光能的性质，在可见光谱中,对红光和橙光(波长0.59～0.76μm)吸收最强,而对紫光和蓝光(波长0.40～0.49μm)散射最强。大部分长波红色光被湖水錶层吸收，转变为热能，使水温升高。水中悬浮颗粒和可溶性物质，使湖水对光的选择性减弱。湖水照度照度指单位时间射入单位面积上的光能量。湖面上的照度取决于太阳高度和大气透明度，太阳高度越大,大气越清晰,湖面照度也越大。湖面照度可以用照度计测定。水下照度首先决定于湖面的照度,也同透入水中的光因湖水的选择吸收和散射而衰减的程度有关。深Z处照度EZ与水面照度E0呈EZ=E0e-uz关係。式中μ为衰减係数，决定于湖水中悬浮物质和可溶性物质的数量和性质。水中照度也可用照度计测定,称为水深Z处的相对照度。湖水浑浊度浑浊度 1度相当于每升水含二氧化硅1毫克。湖水浑浊度主要取决于水中悬浮质颗粒大小及其折射特性。通常将湖水水样同各种不同浑浊度的标準浑水进行直接或间接对比而测定。用浊度计可在现场直接测定浑浊度。湖水透明度　湖水透过光线的能力。通常用透明度盘测定透明度，透明度盘是一个白色圆盘，直径30厘米，有标準重量。把圆盘徐徐沉入水中，圆盘从视野里消失时的湖水深度称透明度，以米计。湖水透明度取决于湖水化学性质和浑浊度，水中可溶性细颗粒越多、有机质的浓度越大，光的衰减越强烈，透明度就越小。十分浑浊的湖水透明度不到 0.1米，而十分清澈的湖水，透明度可达40米，一般湖水的透明度在0.2～10米之间。透明度随水中浮游生物和有机质含量的时间变化而呈现明显的年际和年内变化。湖泊水色透入水中的光，受水中悬浮质和水分子的选择吸收和散射，使水呈现不同颜色。紫光和蓝光波长短，透入清澈的湖水后被水分子散射和反射到大气中呈蓝色。浑浊湖水因含大量微粒和可溶性物质，不但散射蓝光，而且强烈散射绿色光甚至红色光，呈绿色、黄色或褐色。湖水中的悬浮质和浮游生物自身的颜色也构成了水色的一部分。在湖水光学特性试验中，水色常用来反映湖水对光的选择散射特性。湖水水色可用透明度盘在1米深处呈现的颜色与比色计对比而确定。比色计的颜色标度为1号（蓝色）到21号（棕色）。一般湖泊水色约在8号到15号之间。