Водолазные спуски и их медицинское обеспечение
Освещенность и видимость
Видимость в водной среде значительно хуже, чем в воздушной, что объясняется рядом причин. Освещенность под водой обычно невелика, в особенности на больших глубинах, а при восходе и закате солнца — и на малых. В середине дня в поверхностных слоях прозрачной воды освещенность остается достаточно высокой.
Одной из причин ухудшения видимости в воде является потеря света за счет отражения солнечных лучей от зеркала моря. Количество отраженных от поверхности воды лучей зависит в основном от угла их падения на воду. Чем больше угол падения, тем больше отражение. В дневное время, когда в средних широтах угол падения солнечных лучей невелик (менее 30°), поверхность воды отражает всего 2 % лучей. В утреннее и вечернее время, когда угол падения приближается к 60°, количество отраженных лучей возрастает до 21 %. При волнении моря количество отраженных лучей становится во много раз больше.
Свет распространяется в воде значительно хуже, чем в воздухе. Так, например, если в воздухе при ясной погоде на 1 км пути поглощается всего 5-10 % света, то в прозрачной (дистиллированной) воде на протяжении 1 м поглощается 10 % световой энергии, в водопроводной воде более 25 %, в озерной воде, — свыше 50 %, а в воде рек и у берегов морей, особенно в штормовую погоду, поглощение световой энергии на 1 м пути увеличивается до 85—95 %. Это хорошо иллюстрирует табл. 2.
Таблица 2. Поглощение света дистиллированной, водопроводной и озерной водой
Поглощение света водой значительно ухудшает видимость в водной среде. Поглощение световой энергии осуществляется разными путями. Часть энергии, проходя через воду, превращается в другие виды энергии, например в теплоту. Еще большее влияние на степень видимости в воде оказывает рассеивание световой энергии. Кроме значительного молекулярного рассеивания огромное значение имеют рассеивание и поглощение света постоянно находящимися в воде взвешенными твердыми частицами, в результате чего возникает явление «дымки», уменьшающей прозрачность воды. Количество взвешенных частиц значительно возрастает, особенно на малых глубинах вблизи береговой черты.
При больших коэффициентах поглощения и рассеивания света зрительные восприятия в воде далеко расположенных объектов становятся невозможными. При благоприятных метеорологических условиях (солнечный день, штиль) и прозрачной воде удовлетворительная освещенность, дающая водолазу возможность различать предметы на близком расстоянии, отмечается на глубинах до 50 м. Водолаз может ясно видеть предметы на расстоянии 5—6 м. На глубине 100 м водолаз может различать предметы только на очень близком расстоянии (1-2 м). На глубины более 100 м свет проникает настолько слабо, что даже в хорошую солнечную погоду водолаз практически находится в темноте. При неблагоприятных метеорологических условиях (пасмурная погода, шторм) освещенность под водой резко падает, видимость предметов на больших глубинах отсутствует, и водолаз без использования подводного светильника вынужден работать практически на ощупь. В морской воде, менее прозрачной по сравнению с океанской, в большей степени проявляется влияние «дымки», в связи с чем видимость предметов при естественном освещении прекращается уже на глубинах 40—60 м, а на Балтийском море — на значительно меньших глубинах. В некоторых случаях видимость измеряется всего лишь несколькими метрами или даже долями метра. При поглощении 95 % света на 1 м пути уменьшение освещенности идет настолько быстро, что даже при самых оптимальных условиях, например при освещенности в 50 000 — 100 000 л к, на поверхности воды в середине летнего дня на глубине 3 м она падает до 7—14 лк, а на глубине 4 м — до 0,3—0,6 лк, что соответствует освещенности в лунную ночь.
Наибольшая глубина, на которой с поверхности воды можно видеть погруженные под воду белые диски Секки диаметром 30 см, составила 67 м (в южной части Тихого океана). С увеличением глубины контраст между диском и водным фоном становится ниже порога различения. В Черном море вдали от берегов диски перестают различаться на глубине 25 м, в Балтийском море — на глубине от 7 до 13 м. В воде рек и озер диск может стать невидимым уже на глубине 0,5—1,5 м.
Поглощение лучей с различной длиной волны идет неравномерно. Красные лучи (длинноволновая часть видимого спектра) почти полностью поглощаются поверхностными слоями воды, зеленые лучи не проникают глубже 100 м, а коротковолновая часть (фиолетовые лучи) в наиболее прозрачной океанской воде может проникать на глубину до 1000—1500 м.
