Transparență (hidrologie)

Transparența apei în hidrologie și oceanologie este raportul dintre intensitatea luminii care trece printr-un strat de apă și intensitatea luminii care intră în apă. Transparența apei este o valoare care indică indirect cantitatea de particule și coloizi în suspensie din apă.

Transparența apei este determinată de capacitatea sa selectivă de a absorbi și împrăștia razele de lumină și depinde de condițiile de iluminare a suprafeței, de modificările compoziției spectrale și de atenuarea fluxului luminos, precum și de concentrația și natura suspensiei vii și neînsuflețite. Cu o transparență ridicată, apa capătă o culoare albastră intensă, care este caracteristică oceanului deschis. În prezența unei cantități semnificative de particule în suspensie care împrăștie puternic lumina, apa are o culoare albastru-verde sau verde, caracteristică zonelor de coastă și unor mări puțin adânci (de exemplu, Marea Azov ). La confluența râurilor mari care transportă o cantitate mare de particule în suspensie, culoarea apei capătă nuanțe galbene și maro. Scurgerea râului, saturată cu acizi humic și fulvic , poate provoca culoarea maro închis a apei de mare (tipic, de exemplu, pentru apele Mării Albe ).

Transparența este definită calitativ și cantitativ. Calitativ, transparența este determinată prin compararea probei de apă de testat cu apă distilată. La determinarea cantitativă a transparenței apei potabile în funcție de „cruce” sau „font”, în condiții de laborator, transparența este considerată ca fiind grosimea stratului de apă dintr-un tub gradat de sticlă sau cilindru Snellen , prin care putem distinge un font standard cu o înălțime a literei de 3,5 mm sau un semn de ajustare (definiție pe cruce) [1] [2] . Dacă fontul nu este vizibil, înălțimea coloanei de apă din cilindru este redusă prin eliberarea apei prin tubul inferior cu o clemă până când fontul este vizibil. Înălțimea coloanei de apă, în centimetri, la care se poate citi fontul, exprimă transparența apei după metoda Snellen. Există o anumită relație între transparența crucii, transparența fontului și conținutul de solide în suspensie, ceea ce face posibilă determinarea aproximativă a concentrației de materie în suspensie în apă [3] . Cu toate acestea, conform GOST 3351-74 [4] , în loc de măsurătorile de transparență pentru apa potabilă, măsurătorile fotocolorimetrice ale turbidității sunt standard .

Discul lui Secchi

Metoda clasică de câmp pentru determinarea transparenței în apele adânci este prin adâncimea de dispariție din vedere a unui disc plat de culoare alb sau alb-negru cu diametrul de 20-40 cm ( discul Secchi ), propus ca metodă standard de către preot și astronom italian Angelo Secchi . Este coborât la o astfel de adâncime încât dispare complet din vedere, această adâncime fiind considerată un indicator al transparenței în hidrologie și oceanologie. Pentru o determinare mai precisă, se înregistrează două citiri: adâncimea dispariției și adâncimea apariției discului din nou atunci când cablul este ridicat. Valoarea medie a acestor valori este luată ca transparență relativă a apei într-o zonă dată.

Discul Secchi pentru măsurarea transparenței a fost folosit pentru prima dată de căpitanul Cialdi ( italianul  Alessandro Cialdi ), comandantul Marinei Papale la 20 aprilie 1865 [5] . Cu toate acestea, primele măsurători regulate ale transparenței apei de mare au fost făcute în Oceanul Pacific în timpul expediției rusești în jurul lumii pe brigantul „ Rurik ” ( 1815  - 1818 ) sub comanda locotenentului O. E. Kotzebue prin coborârea unei plăci albe . pe un cablu până la adâncime [6] . În prezent, discul Secchi este utilizat în măsurătorile de rutină, în ciuda faptului că există și instrumente electronice pentru măsurarea transparenței apei ( transmisometre ) și sunt utilizate pe scară largă.

Transparența maximă a apelor oceanice (80 m) a fost observată în Marea Weddell în largul coastei Antarcticii în toamna (primăvara antarctică) anului 1986 de către oamenii de știință germani într-o expediție pe spărgătorul de gheață de cercetare „Polyarnaya Zvezda” („ Polarstern ”) [ 7] . Cele mai mari valori măsurate de transparență în Marea Sargasso ( Oceanul Atlantic ) sunt 66 m, în Oceanul Indian 40-50 m, în Oceanul Pacific 62 m [8] , în estul Mării Mediterane - 53 m [9] .

Teoretic, în apă distilată, discul Secchi ar trebui să dispară din vedere la o adâncime de aproximativ 80 m [10] [11] .

Vezi și

Link -uri

  1. Ceață și transparență . Data accesului: 24 decembrie 2008. Arhivat din original la 11 ianuarie 2013.
  2. Ghid. Determinarea temperaturii, mirosului, culorii (culoarei) și transparenței în apele uzate, inclusiv apa uzată tratată, apa pluvială și apa de topire. PND F 12.16.1-10 (link inaccesibil) . Preluat la 1 octombrie 2012. Arhivat din original la 31 iulie 2013. 
  3. Transparență . Consultat la 1 octombrie 2012. Arhivat din original la 1 septembrie 2016.
  4. GOST 3351-74. Bând apă. Metode pentru determinarea gustului, mirosului, culorii și turbidității Arhivat 5 martie 2016 la Wayback Machine »
  5. Tyler, JE Discul Secchi  //  Limnologie și oceanografie. - 1968. - Vol. 13. - P. 1-6. Arhivat din original la 31 iulie 2013.
  6. Uniunea Exploratorilor din jurul lumii din Rusia. Cronica circumnavigației rușilor în 1806-1821. (link indisponibil) . Consultat la 1 octombrie 2012. Arhivat din original pe 4 februarie 2008. 
  7. Gieskes, WWC, Veth, C., Woehrmann, A., Graefe, M. Secchi record mondial de vizibilitate a discului spart   // EOS . Tranzacții, Uniunea Geofizică Americană. - 1987. - Vol. 68(9). - P. 123. - doi : 10.1029/EO068i009p00123-01 .
  8. Mankovsky V.I. O formulă elementară pentru estimarea indicelui de atenuare a luminii în apa de mare în funcție de adâncimea de vizibilitate a unui disc alb  // Oceanologie. - 1978. - T. 18 (4) . — S. 750–753 .
  9. Berman, T., Walline, PD, Schneller, A. Secchi disc depth record: A claim for the eastern Mediterranean  //  Limnology and Oceanography. - 1985. - Vol. 30(2). - P. 447-448. Arhivat din original la 31 iulie 2013.
  10. Parsons T.R., Takahashi M., Hargrave B. Biological Oceanography. - Moscova: Industria ușoară și alimentară, 1982. - S. 432.
  11. Smith, RC, Baker, KS Proprietăți optice ale celor mai limpezi ape naturale (200-800 nm  )  // Optica aplicată. - 1981. - Vol. 20(2). - P. 177-184. - doi : 10.1364/AO.20.000177 .