冰的顏色和它的大小有關。不含氣泡的純冰,當其體積夠大時會呈藍色;但內部含有氣泡的冰,看起來多少會帶有白色。這是因為波長愈長的可見光,愈容易被冰吸收,例如光在冰中的吸收長度(即光子在被吸收前的平均路徑長),紅光約為
2 公尺,而藍光則約為
200 公尺。冰、雪內的氣泡會使光子因折射或反射而變向,在穿行短距離後(遠小於2公尺),可返回表面穿出。
在南極海域的冰山,是由厚達數百甚至上千公尺的冰棚前端崩解斷裂,然後漂離浮在海上形成的,如圖21所示。冰棚的冰大多來自冰川,內部常有許多氣泡,故冰山一般多呈白色或藍白色。
「海洋冰」是在冰棚下方由深層海水凝固形成的(見圖21),厚度可達冰棚的
1/3,且由於是在海中壓力較大處形成的,因此不含氣泡,鹽度也比一般海水低了
2 ~
3 個數量級。「海冰」與海洋冰不同,是在海面附近由海水凝固而成的冰,厚度僅約
1 公尺,且含有氣泡,鹽度約為一般海水的
1/3。
一組科學家於1988年在南極探險,看到了顏色奇特的綠色冰山後便展開研究。他們假設冰山呈綠色,原因與出海口附近海水呈綠或黃色是相同的,因此假設兩者都是因為含有有色的溶解有機物(CDOM)以致呈綠色。他們採集了冰山融水的樣品,由其螢光證實綠色冰山內確有CDOM存在。由於缺乏設備,他們並未定量分析CDOM的含量,但還是做出結論認為綠色冰山含有黃色的CDOM就是它呈綠色的原因。
後來他們得知綠色冰山的冰,其實是冰山翻轉後由底部露出海面的「海洋冰」,如圖21所示,而這種海洋冰夾雜著黃色氧化鐵微粒。於是他們提出新假說,認為「綠色冰山的冰是海洋冰,且其氧化鐵含量夠高,故呈綠色」。
依據上文所述,回答49-52題。