海水呈现蓝色的原因
海水呈现蓝色主要是由于光的散射和吸收作用。太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光组成，这些光的波长各不相同。波长较长的红光、橙光、黄光穿透力强，折射和散射程度低，所以容易被海水吸收。而波长较短的蓝光和紫光穿透力差，会产生更强烈的折射和散射。尽管海水看起来非常均匀，但仍存在密度分布不均的情况，因此不同颜色的光在海水中就会发生散射现象。散射的光能量与波长的四次方成反比，所以波长更短的蓝光和紫光容易被散射。又因为人的眼睛对紫光不敏感，而对波长稍长的蓝光比较敏感，于是我们所见到的海洋就呈现出一片蔚蓝色或深蓝色了。例如，在大洋中，由于海水深度较大，红光等长波长的光被大量吸收，而蓝光被散射，所以海水看起来更蓝。
海水颜色与光的关系
海水的颜色主要取决于海水对太阳光线的吸收、反射和散射状况。太阳光由七种颜色的光复合而成，波长从长到短依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中，波长长的红光、橙光、黄光穿透能力强，最易被水分子所吸收。而波长较短的蓝光、紫光穿透能力弱，遇到纯净海水时，最易被散射和反射。又由于人们眼睛对紫光很不敏感，往往视而不见，而对蓝光比较敏感。于是，所见到的海洋就呈现出一片蔚蓝色或深蓝色。此外，海水的深度也会影响其颜色。海水越深，被散射和被反射的蓝光就越多，看上去也就越蓝。如果打一桶海水放在碗中，则海水和普通水一样，是无色透明的。其实海水看上去也不全是蓝色的，而是有红、黄、白、黑等等，五彩缤纷。因为海水颜色除了受以上因素影响外，还会受到海水中的悬浮物质、海水的深度、云层等其他因素的影响。比如，在近岸的海水中，由于悬浮物质增多，颗粒较大，对绿光吸收较弱，散射较强，所以多呈浅蓝色或绿色。
海洋光学中海水蓝色的解释
在海洋光学中，海水呈现蓝色的原因可以从多个角度来解释。首先，不同颜色的光在干净的海水中被吸收、折射和散射的程度不同。在海水中，波长较长的红光穿透力强，折射和散射程度低，所以容易被海水吸收；而波长较短的蓝光和紫光穿透力差，会产生更强烈的折射和散射。尽管海水看起来非常均匀，但仍存在密度分布不均的情况，因此不同颜色的光在海水中就会发生散射现象。其次，人的眼睛对紫光不敏感，而对波长稍长的蓝光比较敏感，这也使得我们所见到的海洋呈现出蓝色。此外，太阳光是由多种颜色的光组成，当光线照在海面上时，由于海水对光的反射和折射发生改变，有大多数光被折射到海水里，我们看到的大部分是海水的反射光，而在这些反射光中，蓝光占据了主要部分。
海水蓝色的科学研究成果
印度科学家拉曼揭开了海水为什么是蓝色的奥秘。1921年，拉曼在乘船取道地中海回印度的途中，被一个小男孩关于海水为什么是蓝色的问题所触动。当时，拉曼给出的解释是海水反射了天空的颜色，但他后来对自己的回答产生了疑虑。回到加尔各答后，拉曼从光的散射与水分子的相互作用入手，根据爱因斯坦等人提出的涨落理论，着手实验，发现了阳光穿过水、冰块及其他材料时都会发生散射现象，并获得了一些有关的数据，证明了水分子对光线的散射使海水呈现蓝色的机理，与空气中的水分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全一致。在此研究成果的基础上，拉曼进而又在固体、液体和气体中分别发现了一种普遍存在的光散射效应，这一发现被科学界称为“拉曼效应”。拉曼效应的发现，为20世纪初科学界最终接受光的粒子性学说提供了一个有力的证据，拉曼也因此获得了1930年的诺贝尔物理学奖。
不同海域海水蓝色程度差异及原因
不同海域的海水颜色存在差异，其原因是多方面的。首先，海水对太阳光线的吸收、反射和散射程度不同。例如，地中海沿岸大部分都是地中海气候，气候相对干旱，降水不多，特别是夏季。海洋能透射太阳光，但对不同波段透射不同。对红光等波长长的波段透射多，短的蓝光透射少，被反射或折射。另外天空的蓝色也被海水反射，因此海水呈蓝色。而我国东海较浅，浅海底繁生着许多绿色海藻，东海看上去就成了绿色的。其次，海水的深度也会影响颜色。一般来说，海水越深，被散射和被反射的蓝光就越多，看上去也就越蓝。此外，海水中的悬浮物质、矿物质含量、浮游生物等也会影响海水的颜色。比如，在近岸海域，由于有内流河汇入，携带了大量泥沙，导致海水比较浑浊，颜色偏黄。而在一些远离海岸的海域，海水相对纯净，颜色更深更蓝。
