Eisberge schwimmen in der Nähe von Seward und Tracy Arm, Alaska. Blaue bis blaugrüne Farbtöne werden zurück gestreut, wenn Licht tief in gefrorene Wasserfälle und Gletscher eindringt.

Wasserpfütze auf einem Gletscher (Lassen Volcanic National Park).

Majestätische Gletscher und dicke Schneebänke wirken wie Filter, die rotes Licht absorbieren und eine Gletscherspalte oder ein tiefes Loch blau erscheinen lassen.

Was verursacht die blaue Farbe, die manchmal in Schnee und Eis auftritt?

Wie bei Wasser wird diese Farbe durch die Absorption von rotem und gelbem Licht verursacht (wobei Licht am blauen Ende des sichtbaren Lichtspektrums verbleibt). Das Absorptionsspektrum von Eis ähnelt dem von Wasser, mit der Ausnahme, dass die Wasserstoffbindung bewirkt, dass sich alle Peaks zu niedrigerer Energie verschieben – wodurch die Farbe grüner wird. Dieser Effekt wird durch Streuung im Schnee verstärkt, wodurch das Licht einen indirekten Weg zurücklegt und mehr Absorptionsmöglichkeiten bietet.

Von der Oberfläche zeigen Schnee und Eis ein einheitlich weißes Gesicht. Dies liegt daran, dass fast das gesamte sichtbare Licht, das auf die Schnee- oder Eisoberfläche trifft, zurückreflektiert wird, ohne dass eine einzelne Farbe innerhalb des sichtbaren Spektrums bevorzugt wird.Anders verhält es sich bei Licht, das nicht reflektiert wird, sondern in den Schnee eindringt bzw. durchgelassen wird. Wenn dieses Licht in den Schnee oder das Eis gelangt, streuen die Eiskörner eine große Menge Licht. Wenn sich das Licht über eine beliebige Entfernung bewegen soll, muss es viele solcher Streuereignisse überstehen. Mit anderen Worten, es muss weiter streuen und darf nicht absorbiert werden. Normalerweise sehen wir das Licht, das von den oberflächennahen Schichten (weniger als 1 cm) zurückkommt, nachdem es nur wenige Male gestreut oder von anderen Schneekörnern abgeprallt ist, und es erscheint immer noch weiß.

Stellen Sie sich die Eis- oder Schneeschicht am einfachsten als Filter vor. Wenn es nur einen Zentimeter dick ist, dringt das gesamte Licht durch; Wenn es einen Meter dick ist, dringt meist blaues Licht durch. Dies ähnelt der Art und Weise, wie Kaffee oft hell erscheint, wenn er gegossen wird, aber viel dunkler, wenn er sich in einer Tasse befindet.

Tiefer im Schnee macht sich die bevorzugte Absorption von Rot bemerkbar. Genau wie bei Wasser wird mehr rotes Licht absorbiert als blaues. Nicht viel mehr, aber genug, dass über eine beträchtliche Entfernung, sagen wir einen Meter oder mehr, Photonen, die aus der Schneeschicht austreten, tendenziell aus mehr blauem als rotem Licht bestehen. Dies wird normalerweise gesehen, wenn man ein Loch in den Schnee stößt und in das Loch schaut, um blaues Licht zu sehen, oder in der blauen Farbe, die mit den Tiefen der Gletscherspalten verbunden ist. In jedem Fall ist das blaue Licht das Produkt eines relativ langen Weges durch den Schnee oder das Eis. Diese spektrale Auswahl bezieht sich auf Absorption und nicht auf Reflexion.

Eisberg aus Alaskas Le Conte Gletscher. Je eisiger und klarer ein Eisberg ist, desto blauer erscheint er. Die größeren Korngrößen von sprudelndem Eis ermöglichen ein tieferes Eindringen von einfallendem Licht und einen reflektierten Farbton, der je nach Farbe der dem Eis zugrunde liegenden Oberfläche von blaugrün bis blau variieren kann.

Hält Gletschereis länger in Getränken?

Ja, ein wenig, weil die Eiskristalle größer sind. Kristalle schmelzen von außen und große Kristalle legen weniger Oberfläche pro Volumeneinheit Eis frei; Daher schmilzt Eis mit größeren Kristallen langsamer.