Цвет снега: от физики света до экологических маркеров Восприятие снега как белого является одним из самых распространённых оптических обманов в природе. На самом деле, снег — аchromatic (бесцветен), а его видимый цвет — сложный результат взаимодействия солнечного излучения с уникальной микроструктурой снежного покрова, и он может служить индикатором физических, химических и биологических процессов. 1. Физические основы: почему снег кажется белым? Ключ к разгадке лежит в строении снежного покрова и законах рассеяния света ( scattering ). Снег — это не вода, а воздушно-ледяная матрица. Он состоит на 90-95% из воздуха, заключённого в сложную сеть ледяных кристаллов и зёрен. Многократное рассеяние (Multiple Scattering). Когда луч света попадает на снег, он не поглощается, а сталкивается с бесчисленными границами раздела «лёд-воздух» внутри снежинок и между ними. На каждой такой границе свет преломляется и отражается. Поскольку грани кристаллов льда ориентированы хаотично, свет рассеивается во всех направлениях. Сохранение спектра. Лёд в видимом диапазоне спектра практически не избирателен: он почти одинаково слабо поглощает все длины волн (от красного до фиолетового). Поэтому, в отличие от синего неба (где рассеивается в основном коротковолновый синий свет — Рэлеевское рассеяние), в снегу рассеивается весь видимый спектр целиком. Смешение всех этих волн, возвращающихся к наблюдателю, человеческий глаз и мозг интерпретируют как белый цвет — ахроматический, максимально яркий. 2. Цветовые аномалии: когда снег не белый Отклонения от белого свидетельствуют о нарушении чистоты системы «лёд-воздух» и введении дополнительных факторов. Голубой и синий снег. Это не иллюзия, а физическая реальность. Явление наблюдается в глубоких трещинах ледников, в толще сугроба или в тени. Когда слой снега очень толстый (несколько метров), свет успевает пройти значительный путь внутри снежной массы. При этом лёд начинает проявлять слабое селективное поглощение: длинноволновые лучи (красные, жёл ... Читать далее