Transparentnost (hydrologie)

Průhlednost vody v hydrologii a oceánologii je poměr intenzity světla procházejícího vrstvou vody k intenzitě světla vstupujícího do vody. Průhlednost vody je hodnota, která nepřímo udává množství suspendovaných částic a koloidů ve vodě.

Průhlednost vody je dána její selektivní schopností pohlcovat a rozptylovat světelné paprsky a závisí na podmínkách osvětlení povrchu, změnách spektrálního složení a zeslabení světelného toku, jakož i na koncentraci a povaze živé a neživé suspenze. S vysokou průhledností získává voda intenzivní modrou barvu, která je charakteristická pro otevřený oceán. V přítomnosti značného množství suspendovaných částic, které silně rozptylují světlo, má voda modrozelenou nebo zelenou barvu, charakteristickou pro pobřežní oblasti a některá mělká moře (například Azovské moře ). Na soutoku velkých řek, které přenášejí velké množství suspendovaných částic, získává barva vody žluté a hnědé odstíny. Odtok z řek, nasycený huminovými a fulvovými kyselinami , může způsobit tmavě hnědé zbarvení mořské vody (typické např. pro vody Bílého moře ).

Transparentnost je definována kvalitativně i kvantitativně. Kvalitativně se průhlednost stanoví porovnáním zkušebního vzorku vody s destilovanou vodou. Při kvantitativním stanovení průhlednosti pitné vody podle „kříže“ nebo „písma“ se v laboratorních podmínkách za průhlednost považuje tloušťka vodní vrstvy v odměrné skleněné trubici nebo Snellenově válci , pomocí které můžeme rozlišit standardní písmo s výškou písmene 3,5 mm nebo seřizovací značkou (definice na kříži) [1] [2] . Pokud není písmo vidět, sníží se výška vodního sloupce ve válci vypouštěním vody spodní trubkou pomocí svorky, dokud není písmo viditelné. Výška vodního sloupce v centimetrech, při které lze písmo přečíst, vyjadřuje průhlednost vody podle Snellenovy metody. Mezi průhledností kříže, průhledností písma a obsahem nerozpuštěných látek existuje určitý vztah, který umožňuje přibližně stanovit koncentraci nerozpuštěných látek ve vodě [3] . Podle GOST 3351-74 [4] jsou však místo měření průhlednosti pitné vody standardní fotokolorimetrická měření zákalu .

Disc of Secchi

Klasickou polní metodou pro stanovení průhlednosti v hlubokých vodách je hloubka mizení z pohledu plochého kotouče bílé nebo černobílé barvy o průměru 20-40 cm ( Secchiho disk ), navržený jako standardní metoda Italský kněz a astronom Angelo Secchi . Je spuštěn do takové hloubky, že zcela zmizí z dohledu, tato hloubka je považována za ukazatel průhlednosti v hydrologii a oceánologii. Pro přesnější určení se zaznamenají dva údaje: hloubka zmizení a hloubka opětovného objevení disku při zvednutí kabelu. Průměrná hodnota těchto hodnot je brána jako relativní průhlednost vody v dané oblasti.

Secchiho kotouč pro měření průhlednosti poprvé použil kapitán Cialdi ( Ital  Alessandro Cialdi ), velitel papežského námořnictva 20. dubna 1865 [5] . První pravidelná měření průhlednosti mořské vody však byla provedena v Tichém oceánu během ruské expedice kolem světa na brize " Rurik " ( 1815  - 1818 ) pod velením poručíka O. E. Kotzebue sklopením bílé desky. na kabelu do hloubky [6] . V současné době se Secchiho kotouč používá při rutinních měřeních, přestože existují a jsou široce používány i elektronické přístroje pro měření průhlednosti vody ( transmisometry ).

Maximální průhlednost oceánských vod (80 m) byla zaznamenána ve Weddellově moři u pobřeží Antarktidy na podzim (antarktické jaro) roku 1986 německými vědci na expedici na výzkumném ledoborci "Polyarnaya Zvezda" (" Polarstern ") [ 7] . Nejvyšší naměřené hodnoty průhlednosti v Sargasovém moři ( Atlantický oceán ) jsou 66 m, v Indickém oceánu 40-50 m, v Tichém oceánu 62 m [8] , ve východním Středozemním moři - 53 m [9] .

Teoreticky by v destilované vodě měl Secchiho kotouč zmizet z dohledu v hloubce asi 80 m [10] [11] .

Viz také

Odkazy

  1. Zákal a průhlednost . Datum přístupu: 24. prosince 2008. Archivováno z originálu 11. ledna 2013.
  2. Pokyny. Stanovení teploty, zápachu, barvy (barvy) a průhlednosti v odpadních vodách, včetně vyčištěných odpadních vod, dešťových vod a vod z tání. PND F 12.16.1-10 (nedostupný odkaz) . Získáno 1. října 2012. Archivováno z originálu 31. července 2013. 
  3. Průhlednost . Získáno 1. října 2012. Archivováno z originálu 1. září 2016.
  4. " GOST 3351-74. Pití vody. Metody pro stanovení chuti, zápachu, barvy a zákalu Archivováno 5. března 2016 na Wayback Machine »
  5. Tyler, JE The Secchi disc  //  Limnologie a oceánografie. - 1968. - Sv. 13. - S. 1-6. Archivováno z originálu 31. července 2013.
  6. Svaz ruských průzkumníků kolem světa. Kronika obeplutí Rusů v letech 1806-1821. (nedostupný odkaz) . Získáno 1. října 2012. Archivováno z originálu 4. února 2008. 
  7. Gieskes, WWC, Veth, C., Woehrmann, A., Graefe, M. Secchiho světový rekord ve viditelnosti disku   // EOS . Transakce, Americká geofyzikální unie. - 1987. - Sv. 68(9). - S. 123. - doi : 10.1029/EO068i009p00123-01 .
  8. Mankovsky V.I. Základní vzorec pro odhad indexu útlumu světla v mořské vodě podle hloubky viditelnosti bílého disku  // Oceánologie. - 1978. - T. 18 (4) . — S. 750–753 .
  9. Berman, T., Walline, PD, Schneller, A. Secchi záznam hloubky disku: Nárok na východní Středomoří  //  Limnologie a oceánografie. - 1985. - Sv. 30(2). - S. 447-448. Archivováno z originálu 31. července 2013.
  10. Parsons T.R., Takahashi M., Hargrave B. Biologická oceánografie. - Moskva: Lehký a potravinářský průmysl, 1982. - S. 432.
  11. Smith, RC, Baker, KS Optické vlastnosti nejčistších přírodních vod (200-800 nm  )  // Aplikovaná optika. - 1981. - Sv. 20(2). - S. 177-184. - doi : 10.1364/AO.20.000177 .