ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ <<--- --->> ЗВУКИ в ВОДЕ
Видимость в водной среде
значительно хуже, чем в воздушной, что объясняется рядом причин.
Освещенность под водой обычно невелика, в особенности на больших
глубинах, а при восходе и закате солнца — и на малых. В середине дня в
поверхностных слоях прозрачной воды освещенность остается достаточно
высокой. Одной из причин ухудшения видимости в воде является потеря
света за счет отражения солнечных лучей от зеркала моря. Количество
отраженных от поверхности воды лучей зависит в основном от угла их
падения на воду. Чем больше угол падения, тем больше отражение. В
дневное время, когда в средних широтах угол падения солнечных лучей
невелик (менее 30°), поверхность воды отражает всего 2 % лучей. В
утреннее и вечернее время, когда угол падения приближается к 60°,
количество отраженных лучей возрастает до 21 %. При волнении моря
количество отраженных лучей становится во много раз больше.
Свет распространяется в воде значительно хуже, чем в воздухе. Так,
например, если в воздухе при ясной погоде на 1 км пути поглощается всего
5-10 % света, то в прозрачной (дистиллированной) воде на протяжении
1 м поглощается 10 % световой энергии, в водопроводной воде более 25 %,
в озерной воде, — свыше 50 %, а в воде рек и у берегов морей, особенно в
штормовую погоду, поглощение световой энергии на 1 м пути увеличивается
до 85—95 %.
Поглощение света водой значительно ухудшает видимость в водной среде.
Поглощение световой энергии осуществляется разными путями. Часть
энергии, проходя через воду, превращается в другие виды энергии,
например в теплоту. Еще большее влияние на степень видимости в воде
оказывает рассеивание световой энергии. Кроме значительного
молекулярного рассеивания огромное значение имеют рассеивание и
поглощение света постоянно находящимися в воде взвешенными твердыми
частицами, в результате чего возникает явление «дымки», уменьшающей
прозрачность воды. Количество взвешенных частиц значительно возрастает,
особенно на малых глубинах вблизи береговой черты.
При больших коэффициентах поглощения и рассеивания света зрительные
восприятия в воде далеко расположенных объектов становятся невозможными.
При благоприятных метеорологических условиях (солнечный день, штиль) и
прозрачной воде удовлетворительная освещенность, дающая водолазу
возможность различать предметы на близком расстоянии, отмечается на
глубинах до 50 м. Водолаз может ясно видеть предметы на расстоянии 5—6
м. На глубине 100 м водолаз может различать предметы только на очень
близком расстоянии (1-2 м). На глубины более 100 м свет проникает
настолько слабо, что даже в хорошую солнечную погоду водолаз практически
находится в темноте. При неблагоприятных метеорологических условиях
(пасмурная погода, шторм) освещенность под водой резко падает, видимость
предметов на больших глубинах отсутствует, и водолаз без использования
подводного светильника вынужден работать практически на ощупь. В морской
воде, менее прозрачной по сравнению с океанской, в большей степени
проявляется влияние «дымки», в связи с чем видимость предметов при
естественном освещении прекращается уже на глубинах 40—60 м, а на
Балтийском море — на значительно меньших глубинах. В некоторых случаях
видимость измеряется всего лишь несколькими метрами или даже долями
метра. При поглощении 95 % света на 1 м пути уменьшение освещенности
идет настолько быстро, что даже при самых оптимальных условиях, например
при освещенности в 50 000 — 100 000 л к, на поверхности воды в середине
летнего дня на глубине 3 м она падает до 7—14 лк, а на глубине 4 м — до
0,3—0,6 лк, что соответствует освещенности в лунную ночь.
Наибольшая глубина, на которой с поверхности воды можно видеть
погруженные под воду белые диски Секки диаметром 30 см, составила 67 м
(в южной части Тихого океана). С увеличением глубины контраст между
диском и водным фоном становится ниже порога различения. В Черном море
вдали от берегов диски перестают различаться на глубине 25 м, в
Балтийском море — на глубине от 7 до 13 м. В воде рек и озер диск может
стать невидимым уже на глубине 0,5—1,5 м.
Поглощение лучей с различной длиной волны идет неравномерно. Красные
лучи (длинноволновая часть видимого спектра) почти полностью поглощаются
поверхностными слоями воды, зеленые лучи не проникают глубже 100 м, а
коротковолновая часть (фиолетовые лучи) в наиболее прозрачной океанской
воде может проникать на глубину до 1000—1500 м.