图31 大棱镜温泉,
位于美国怀俄明州西北部的黄石国家公园内。
(图源:百度地图)
大棱镜温泉因斑斓的色彩分布与被棱镜分解后的光谱高度匹配而得名,温泉自内向外依次呈现出蓝色、绿色、黄色、橙色、红色等。这一独特的现象,是由多种原因共同作用的结果。
图32 美国大棱镜温泉航拍图,可以看到,泉水由内向外依次呈现出蓝色、绿色、黄色、橙色和红色。
(图源:https://artwolfe.com/showcase/grand-prismatic-spring-yellowstone-national-park-wyoming-usa-2/)
其一是微生物的作用:温泉从地下涌出后,以泉口为中心,温度向外依次降低,从而水中也栖息着不同种类的嗜热细菌,不同的细菌又会产生不同类型的色素,从而使得泉水色彩不同。比如红色、橙色、黄色主要是胡萝卜素的积聚,绿色主要由叶绿素积聚形成。色素含量的多少也会随季节而变化,夏季色调普遍更深,冬季会逐渐变浅。
其二是光线的作用:当太阳光照射到水面时,泉水像三棱镜一样把太阳光分解为七种光线。这七色光线的波长不同,被水吸收和散射的程度也不同。红、橙、黄的波长比较长,射入水中穿透力强,容易被水分子吸收;蓝光和一部分绿光,光波比较短,穿透力差,容易发生散射。温泉中心水最深,向两侧水依次变浅。因此,中间深水处,红橙光大都被吸收掉,温泉呈现蓝色,由中心向外颜色依次变化。
图33 大棱镜温泉的颜色由内向外依次渐变,
微生物和光线的作用共同铸就了这一奇观。
(图源:https://www.aceadventurer.com/guide-to-grand-prismatic-spring-and-grand-prismatic-spring-outlook/)
图34 大棱镜温泉靠近泉边的水呈橙色。
(图源:https://www.aceadventurer.com/guide-to-grand-prismatic-spring-and-grand-prismatic-spring-outlook/)
参考资料
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