Vì sao nước biển có màu xanh và vị mặn? Tại sao sóng biển có màu trắng?

1. Vì sao nước biển có màu xanh và vị mặn?

Biển có vai trò quan trọng đối với sự phát triển và an ninh của các nước có biển nói riêng và của thế giới nói chung. Một số nước và vùng lãnh thổ đã lợi dụng thế mạnh về biển đạt trình độ phát triển kinh tế rất cao. Vậy vì sao nước biển có màu xanh và vị mặn?

1.1. Vì sao nước biển có vị mặn?

1.1.1. Giả thuyết 1

Cách đây 4 tỉ năm, nước biển không mạn mà lại rất chua vì chứa nhiều axit. Các axit này đã tấn công vào đã của các núi lửa nguyên thủy. Muối chứa trong đá bị cuốn đi theo nước và tích tụ lại trong các đại dương. Ngày nay, 71% diện tích trái đất là nước biển, và trong 1 lít nước biển có chứa khoảng 35 gam muối các loại. Nước biển có độ mặn không đồng đều trên toàn thế giới. Mặc dù phần lớn có độ mặn nằm trong khoảng từ 3,1 đến 3,8 phần ngàn. Khi sự pha trộn với nước ngọt đổ ra từ các con sông hay gần các sông băng đang tan chảy thì nước biển nhạt hơn một cách đáng kể. Nước biển nhạt nhất có tại vịnh Phần Lan, một phần của biển Baltic. Biển mặn nhất tức là nồng độ muối cao nhất là biển đỏ, tức là biển Hồng Hải do nhiệt độ cao và sự tuần hoàn bị hạn chế đã tạo ra tỷ lệ bốc hơi cao của nước bề mặt cũng như có rất ít nước ngoài từ các sông đổ vào và lượng dáng thủy nhỏ. Độ mặn cao nhất trong các biển cô lập, nhất là biển kín như biển Chết cao hơn một cách đáng kể. Thành phần các nguyên tố trong nước biển thường như sau:

- Oxi: 85,84%

- Hidro: 10,82%

- Clo: 1, 94%

- Natri: 1,08%

- Magie: 0,1292%

- Lưu huỳnh: 0.091%

- Canxi: 0,04%

- Kali: 0,04%

- Brom: 0,0067% 

- Cacbon: 0,0028%

Đó là lí do giải thích vì sao nước biển lại mặn. 

1.1.2. Giả thuyết 2

 Ngoài cách giải thích như trên, ta có thể lí giải nước biển có vị mặn là do chúng chứa một lượng muối rất lớn. Tính trung bình, các đại dương trên Trái Đất chứa khoảng 3,5% thành phần là muối, tức là tương đương tổng cộng khoảng 50 triệu tỉ tấn muối. Nếu bạn rải toàn bộ muối này lên đất liên, chúng đủ để tạo ra một lớp dày khoảng 152 m.

Vậy số muối khổng lồ này xâm nhập được vào các đại dương bằng cách nào? Theo nghiên cứu, một phần muối có nguồn gốc từ đá và các trầm tích dưới đáy biển. Số muối khác lại thoát ra từ các miệng phun lửa nằm ẩn sâu dưới những lớp sóng. Tuy nhiên, phần lớn lượng muối trong các đại dương lại bắt nguồn từ đất liền bao quanh chúng ta.

Nước mưa hòa tan các khoáng chất và muối và đất khô, rồi cuốn trôi chúng ra sông. Tuy nhiên, lượng muối tích tụ trong các con sông vẫn rất nhỏ, không đầy 1/2000 lượng NaCL tồn tại trong nước biển. Dẫu vậy, lượng muối nhất định này vẫn tích tụ ở đó và cuối cùng cũng tới được các địa dương khi nước sống đổ về qua các cửa biển.

Điều quan trọng nhất là, muối sau đó được cô đặc hơn trong các đại dương, do sức nóng mặt trời khiến nước trên bề mặt của chúng bốc hơi, để lại muối phía sau. Trên khắp toàn cầu, 4 tỉ tấn muối từ các dòng sống đã thâm nhập vào các đại dương mỗi năm. Vì vậy, các đại dương của chúng ta chắc chắn trở lên mặn hơn và mặn hơn nhiều so với thuở sơ khai. Tuy nhiên, lượng muối tăng thêm mỗi năm từ các dòng sông hiện nhìn chung cân bằng với lượng muối tích tụ trở lại dưới đáy biển. 

Độ mặn của nước biển cũng không như nhau trên khắp Trái Đất. Ở các vùng cực, nước biển không mặn bằng những nơi khác vì chúng đã được  băng tan hòa loãng. Trong khí đó, ở các vùng nhiệt đới quanh xích đạo, lượng nhiệt nóng tăng thêm khiến lượng nước bốc hơi lớn hơn lượng nước mưa trút xuống, làm nước biển mặn hơn.

Hiện ngày càng có nhiều băng chứng cho thấy sự khác biệt về độ mặn của nước biển trên khắp toàn cầu đang gia tăng. Ví dụ, khi nhiệt độ nước biển tăng lên, một phần Đại Tây Dương tăng tốc bốc hơi nước và do đó tăng độ mặn của nước biển. Hiện tượng này trông có vẻ không quan trọng nhưng càng có nhiều muối trong các đại dương, nước biển càng biển càng mặn và càng làm chậm lại quá trình hải lưu, ảnh hưởng tới sự lưu thông của các chất dịnh dưỡng thiết yếu trong đại dương.

1.2. Vì sao nước biển có màu xanh

Ánh sáng do mặt trời tạo ra còn được gọi là ánh nắng, hay còn gọi là ánh sáng trắng. Bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc, biến thiên liên tục từ đỏ đến tím: cam, đỏ, vàng, lục, lam, chàm, tím. Bảu màu sắc này chia thành hai gam màu nóng lạnh. Các màu của ánh sáng không truyền đi giống nhau trong nước. Đối với các màu nóng như đỏ, cam có thể xuyên qua một vật cản tiến thẳng chiếu rọi xuống dưới, ánh sáng màu này không ngừng bị nước biển và các sinh vật biển hấp thu. Còn những ánh sáng có sóng ngắn như ánh sáng ánh sáng lam tím, tím tuy cũng có một phần bị nước biển và tảo biển hấp thụ nhưng phần lớn khi gặp sự cảm trở của nước biển đều lần lượt tán xạ ra xung quanh hoặc phản xạ ngay trở lại. Cụ thể:

• Màu đỏ dừng lại ở độ sâu 4m
• Màu vàng ở độ sâu 10m
• Màu xanh xuyên đến được độ sâu 100m.

Không có màu nào lọt xuống độ sâu từ 200 m đến 300 m. Nếu qua ngưỡng đó thì thấy toàn màu đen. Chính vì vậy, chúng ta thường thấy nước biển có màu xanh. Do đó, nơi nào có vùng nước biển càng sâu, dẫn đến ánh sạng bị tán xạ càng nhiều thì nước biển lại càng xanh, một màu xanh ngọc rất đẹp. 

- Ngoài ra, trên Trái Đất còn có biển Đỏ và biển Đen. Nguyên nhân có màu sắc này là do khu vực biển Đỏ có một loại rong màu đỏ sống và phát triển mạnh, còn ở khu vực biển Đen, nước biển chứa rất nhiều chất H2S làm cho nước sậm màu bắt đầu từ độ sâu khoảng 100 m trở xuống. 

1.3. Tại sao không thể uống được nước biển?

Như đã giải thích ở các nội dung trên, bề mặt Trái Đất có 71% là nước nhưng chỉ có 3,5% trong đó là nước có thể uống được, còn hơn 96% còn lại là nước biển - nước biển có vị mặn đến mức con người không thể uống được. Nước biển mặn sẽ không làm dịu cơn khát của bạn và nếu uống quá nhiều có thể dẫn đến tử vong do mất nước.

Bởi lẽ, đối với hầy hết các loài động vật, thận lọc các tạp chất ra khỏi nước. Điều này cũng xảy ta khi bạn uống nước muối, tức là bạn đã nạp vào rất nhiều muối, khiến cơ thể cần phải loại bỏ ra ngoài. Cơ thế làm điều đó dưới dạng nướ tiểu, được thận tạo ra bằng cách hòa tan các tạp chất trong nước dư thừa, sau đó được đưa đến bàng quang để loại bỏ. Theo NOAA, thận chỉ có thể tạo ra nước tiểu nhạt hơn máu của chúng ta, và nước tiểu chứa gấp 3 lần lượng muối thường có trong máu người. Điều này có nghĩa là, đối với mỗi cốc nước mặn uống vào, bạn cần uống thêm ít nhất cùng một lượng thừa ra để thận thải hết lượng muối đó ra ngoài. 

2. Tại sao sóng biển có màu trắng?

Để lý giải dễ hiểu hơn, bạn hãy thử liên tưởng đến một trường hợp tương tự là khi một chiếc cốc thủy tinh bị vỡ, bạn cầm mảnh thủy tinh vỡ lên và sẽ thấy nó trong suốt. Tuy nhiên, khi gom chúng lại với nhau thì sẽ thấy một màu trắng xóa. Đồng thời, mảnh thủy tinh càng bị vỡ vụn thì chúng ta càng thấy chúng trắng xóa giống như một đống tuyết.

Trong thực tế, thủy tinh có thể xuyên thấu ánh sáng mặt trời và cũng có thể phản xạ lại. Thủy tinh khi được chất thành đống sẽ có ánh sáng chiếu qua, bên cạnh hiện tượng phản xạ thì còn xảy ra nhiều đợt khúc xạ, còn tia sáng sau khi trải qua nhiều lần triết quang sẽ khúc xạ hoặc tán xạ ra theo nhiều hướng khác nhau. Mắt của chúng ta khi gặp phải các tia sáng này sẽ có cảm giác trắng xóa.

Sóng biển cũng tương tự như vậy, chúng là các hạt thủy tinh đã vỡ vụn, cho nên cũng làm cho tia sáng mờ ảo để tạo ra màu trắng khi nhìn.  

Trên đây là bài viết về Vì sao nước biển có màu xanh và vị mặn? Tại sao sóng biển có màu trắng? của Luật Minh Khuê gửi đến bạn đọc mang tính chất tham khảo. Trong trường hợp có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến pháp luật, bạn đọc vui lòng liên hệ trực tiếp đến Tổng đài tư vấn miễn phí pháp luật 24/7 theo số hotline 1900.6162 để được đội ngũ Luật sư tư vấn pháp luật hỗ trợ giải đáp. Rất mong nhận được sự hợp tác và tin tưởng của quý khách hàng. Luật Minh Khuê xin trân trọng cảm ơn!.