什麼是海市蜃樓?


海市蜃樓是在平靜的海面、江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,在特定的氣候環境條件下偶爾出現高大樓台、城廓、樹木、湖泊等幻景,這種現象被稱為海市蜃樓。它是一種因為光的折射和全反射形成的一種自然現象,是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的一個虛像。其本質是一種光學現象。

從阿布辛貝出來驅車到埃及的另一個旅遊地埃德夫,行駛途中又給我們帶來了一個驚喜,沙漠中的海市蜃樓,更讓這次出行物超所值。

自古以來,海市蜃樓就為世人所關注。在西方神話中,海市蜃樓被描繪成魔鬼的化身,是死亡和不幸的凶兆。我國古代則把海市蜃樓看成是仙境,秦始皇、漢武帝曾率人前往蓬萊尋訪仙境就是海市蜃樓,還多次派人去蓬萊尋求靈丹妙藥。

發生在沙漠里的「海市蜃樓」,那是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現的折射現象。在沙漠中,白天沙石受太陽炙烤,沙層表面的氣溫迅速升高。由於空氣傳熱性能差,在無風時,沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著,下熱上冷,上層空氣密度高,下層空氣密度低。當太陽光從密度高的空氣層進入密度低的空氣層時,光的角度發生了改變,經過光的折射,便將遠處的景色呈現在人們眼前了。這就是沙漠中「海市蜃樓」形成的原因。

據了解在撒哈拉沙漠中如果沒有風,中午時分在炎熱的沙漠上都可以看到海市蜃樓,出現的幾率可達80%以上。那天在去埃德夫的路上正是具備了無風、炎熱兩個條件後,我們毫無懸念的看到了這一沙漠奇觀。這也印證了海市蜃樓的兩個特點:一是在同一地點重複出現,二是出現的時間大致相同。


提主想問的是海市蜃樓吧

在平靜無風的海面航行或在海邊瞭望,往往會看到空中映現出遠方船舶.島嶼或城廓樓台的影像;在沙漠旅行的人有時也會突然發現,在遙遠的沙漠里有一片湖水,湖畔樹影搖曳,令人嚮往。可是當大風一起,這些景象突然消逝了。原來這是一種幻景,通稱海市蜃樓,或簡稱蜃景。

為什麼會產生這種現象呢?要解答這個問題,得先從光的折射談起。

當光線在同一密度的均勻介質內進行的時候,光的速度不變,它以直線的方向前進,可是當光線傾斜地由這一介質進入另一密度不同的介質時,光的速度就會發生改變,進行的方向也發生曲折,這種現象叫做折射。當你用一根直桿傾斜地插入水中時,可以看到桿在水下部分與它露在水上的部分好象折斷的一般,這就是光線折射所成的,有人曾利用象左邊上面那個圖所示的裝置,使光線從水裡投射到水和空氣的交界面上,就可以看到光線在這個交界面上分兩部分:一部分反射到水裡,一部分折射到空氣中去。如果轉動水中的那面鏡子,使投向交界面的光線更傾斜一些,那麼光線在空氣中的折射現象就會顯得更厲害些。當投向交界面的光線如左下圖所示的情況時,光線就全部反射到水裡,再沒有折射到空氣中去的光線了。這樣的現象叫做全反射。

空氣本身並不是一個均勻的介質,在一般情況下,它的密度是隨記度的增大而遞減的,高度越高,頦度越小。當光線穿過不同高度的空氣層時,總會引起一些折射,但這種折射現象在我們日常生活中已經習慣了,所以不覺得有什麼異樣。

可是當空氣溫度在垂直變化的反常,並會導致與通常不同的折射和全反射,這就會產生海市蜃樓的現象。由於空氣密度反常的具體情況不同,海市蜃樓出現的型式也不同。

在夏季,白晝海水濕度比較低,特別是有冷水流經過的海面,水溫更低,下層空氣受水溫更低,下層空氣受水溫影響,較上層空氣為冷,出現下冷上曖的反常現象(正常情況是下曖上涼,平均每隔100米高度,氣溫降低0.5~0.6 左右)。下層空氣本來就因氣壓較高,密度較大,現在再加上氣溫又較上層為低,密度就顯得特別大,因此空氣層下密上稀的差別異常顯著。

假使在我們的東方地平線下有一艘輪船,一般情況下是看不到它的。如果由於這時空氣下密上稀的差異太大了,來自船舶的光線先由密度的氣層逐漸折射進入稀的氣層,並在上層發生全反射,又折回到下層密的氣層中來;經過這樣彎曲的線路,最後投入我們的眼中,我們就能看到它的像。由於人的視覺總是感到物像是來自直線方向的,因此我們所看到的輪船映像比實物是抬高了許多,所以叫做上現蜃景。

我國渤海中有個廟島群島,在夏季,白晝海水溫度較低,空氣密度會出現顯著地下密上稀的差異,在渤海南岸的蓬萊縣(古時又叫登州),常可看到廟島群島的幻影。宋朝時候的沈括,在他的名蓍<<夢溪筆談>>里就有這樣的記載:

「登州海中時有雲氣,如宮室台觀,城堞人物,車馬冠蓋,歷歷可睹。」

這就是他在蓬萊所看到的上現蜃景。1933年5月22日上午11點多鐘,青島前海(膠州灣外口)竹岔島上也曾發現過上現蜃景,一時轟傳全市,很多人前往觀看。1975年在廣東省附近的海面上,曾出現一次延續6小時的上現蜃景。

不但夏季在海面上可以看到上現蜃景,在江面有晨也可看到,例如1934年8月2日在南通附近的江面上就現過。那天酷日當空,天氣特別熱,午後,突然發現長江上空映現出樓台城廓和樹木房屋,全部蜃景長20多里。約半小時後,向東移動,突然消逝。後又出現三山,高聳入雲,中間一山,很象香爐;又隔了半小時,才全部消失。

在沙漠里,白天沙石被太陽曬得灼熱,接近沙層的氣溫升高極快。由於空氣不善於傳熱,所以在無風的時候,空氣上下層間的熱量交換極小,遂使下熱上冷的氣溫垂直差異非常顯著,並導致下層空氣密度反而比上層小的反常現象。在這種情況下,如果前方有一棵樹,它生長在比較濕潤的一塊地方,這時由樹梢傾斜向下投射的光線,因為是由密度大的空氣層進入密度小的空氣層,會發生折射。折射光線到了貼近地面熱而稀的空氣層時,就發生全反射,光線又由近地面密度小的氣層反射回到上面較密的氣層中來。 這樣,經過一條向下向下凹陷的彎曲光線,把樹的影像送到人的眼中,就出現了一棵樹的倒影。

由於倒影位於實物的下面,所以又叫下現蜃景。這種倒影很容易給予人們以水邊樹影的幻覺,以為遠處一定是一個湖。凡是曾在沙漠旅行過的人,大都有類似的經歷。拍攝影片<<登上希夏邦馬峰>>的一位攝影師,行走在一片廣闊的乾枯草原上時,也曾看見這樣一個下現蜃景,他朝蜃景的方向跑去,想汲水煮飯。等他跑到那裡一看,什麼水源也沒有,才發現是上了蜃景的當。這是因為乾枯的草和沙子一樣,可以被烈日晒得熱浪滾滾,使空怕氣層的密度從下至上逐漸增大,因而產生下現蜃景。

無論哪一種海市蜃樓,只能在無風或風力極微弱的天氣條件下出現。當大風一起,引起了上下層空氣的攪動混合,上下層空氣密度的差異減小了,光線沒有什麼異常折射和全反射,那麼所有的幻景就立刻消逝了。


海市蜃樓大家肯定並不陌生,電視劇裡面行走在沙漠中跋涉千里很累很渴的情況下,經常會出現這種情況,海市蜃樓是一種自然現象 ,光線在密度不同的空氣中發生折射,讓我們在本來空曠的地方看到了虛幻的物體,這種現象叫海市蜃樓


平行世界的折射。地球同時存在著過去、現在、未來等時空,正常情況下互不銜接,彼此不知對方,都認為自己是唯一,一旦遇有某種不可知因素干擾,瞬間就出現了交叉重合,海市蜃樓就出現了。


海的對岸有一些城市建築,因為某種天氣或者原因,通過光的折射投影到海上。


推薦閱讀:

電路板上一坨黑色的是什麼東西?
世界艾滋病日是什麼時候?
「湘夫人和洛神「的故事是什麼?
紅糖姜水能長期喝嗎?
為什麼電燈泡塞進嘴裡後,怎麼都拔不出來?

TAG:科普一下 | 科學 |