Waarom zijn de lucht en de zee blauw?

Een blauwe lucht en een blauwe zee. Het lijken verschijnselen die heel normaal zijn, maar toch is de kleur interessant. Waarom is de lucht niet rood en de zee geel? En waarom zien we enkel een blauwe lucht en een blauwe zee als we er vanaf een afstand naar kijken, en zien we geen kleur van dichtbij? Dit heeft allemaal te maken met weerspiegeling.

Het regenboog-effect

De regenboog is een prachtig verschijnsel. We zien een diversiteit aan kleuren in een indrukwekkende boog in de lucht. We kunnen de regenboog alleen zien als er water (of vocht) in de lucht zit en de zon schijnt. De regenboog is dan ook geen tastbaar iets, maar een weerspiegeling. Het zonlicht valt op de druppels water in de lucht en zorgt zo voor een kleurrijke regenboog. Deze manier van weerspiegeling zorgt er ook voor dat de lucht en de zee blauw zijn.

Onzichtbare lucht wordt een blauwe lucht

Als we op een zomerdag naar de hemel kijken, dan zien we een blauwe lucht. Een vliegtuig lijkt dan ook door een blauwe lucht te vliegen, alsof het omringd wordt door een kleurige sluier. Toch, als we zelf in het vliegtuig zitten, op grote hoogte, dan is de lucht om ons heen nog altijd niet blauw, maar gewoon doorzichtig. De blauwe lucht blijft altijd boven ons hangen, hoe hoog we ons ook bevinden. Lucht is dan ook onzichtbaar en niet blauw. Hoe komen we dan toch aan een blauwe lucht als we er vanaf een afstand naar kijken?

Doorzichtig water wordt een blauwe zee

De zee kent hetzelfde verschijnsel. Nu is de zee die we langs de Nederlandse kust kennen niet het beste voorbeeld, maar in de meeste landen met een kustlijn is de zee prachtig blauw. Als we in de zee gaan staan, of erin gaan zwemmen, dan is het water gewoon doorzichtig. Kortom, we kunnen alleen spreken van een blauwe zee wanneer we er vanaf een afstand naar kijken. Vanuit de lucht zien we een blauwe zee en ook vanaf het strand zien we een blauwe zee, maar als we zelf in zee staan, dan is het water ineens doorzichtig en helemaal niet blauw. Hoe komen we dan toch aan een blauwe zee als we er vanaf een afstand naar kijken.

Weerspiegeling is het antwoord

Zonlicht is een soort licht met een diversiteit aan kleuren. Deze kleuren kunnen we niet zien in het zonlicht, maar zij zijn er wel. Deze kleuren zorgen voor de regenboog als zij weerkaatsen op het water in de lucht. De kleuren bestaan stuk voor stuk uit trillende golfjes. Niet alle kleuren trillen even snel. Alle kleuren hebben een eigen frequentie als het gaat om aantal trillingen per seconde. De kleuren met de snelste trillingen, ofwel de hoogste frequentie, zijn het sterkst. Hierdoor kunnen zij makkelijker worden weerspiegeld dan andere kleuren. De kleur met de hoogste frequentie is de kleur blauw. Doordat deze kleur het snelst trilt per seconde, wordt alleen deze kleur weerkaatst. Hierdoor kunnen we spreken van een blauwe lucht en een blauwe zee.

De weerspiegeling vanuit de ruimte

Wij zien een blauwe zee, maar vanuit de ruimte is de weerspiegeling weer heel anders. Wanneer er vanuit de ruimte naar de oceaan gekeken wordt, dan bestaat er een heel andere soort weerspiegeling. Dit heeft te maken met het feit dat het wateroppervlak slechts 10% van het zonlicht kan weerkaatsen. Op sattelietbeelden zorgt dit voor witte vlekken of vage sluiers.

Gewone golven en inwendige golven

Golven in de zee hebben natuurlijk een behoorlijke invloed op het beeld vanuit de ruimte, van waar te zien is hoe het licht van de zon wordt weerkaatst. De golven die in de zee te zien zijn, en zich dus aan het oppervlak bevinden, zorgen ervoor dat de weerkaatsing niet goed plaats kan vinden. Voor een goede weerkaatsing is een glad oppervlak nodig, als een spiegel. Een gedeelte van de zee waarin geen golven aan de oppervlakte te zien zijn, zal dus veel feller en zichtbaarder weerspiegelen. Dan zijn er ook nog zogeheten inwendige golven. Deze golven zijn aan de oppervlakte niet zichtbaar. De zee golft bijvoorbeeld ook in de diepte, zoals je een sterkere stroming aan je benen kunt ervaren tijdens het zwemmen in de zee, terwijl er aan de oppervlakte geen golven zijn. Deze inwendige golven worden veroorzaakt door een verschil in dichtheid tussen de verschillende dieptelagen van de zee. Dit verschil kan worden veroorzaakt door het zoutgehalte of de temperatuur van het water.