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海市蜃楼,都是光线惹的祸?

歌中的海市蜃楼在现实生活中真的存在吗?就让我们一起来揭开海市蜃楼的神秘面纱吧。

我寻找沙漠绿洲/出现海市蜃楼……

我仿佛穿越到另一个世界

歌曲中的沙漠绿洲

是旅者心中的海市蜃楼,

更是旅者心中的美好梦想。

那么,歌中的海市蜃楼在现实生活

真的存在吗?

就让我们一起来揭开

海市蜃楼的神秘面纱吧。

带着问题,

让我们开始今天的阅读↓

海市蜃楼,都是光线惹的祸?

海市蜃楼是大气折射而产生的一种光学现象,而这种折射主要是由上下层空气的温度和密度所致,一般多出现于海上和沙漠中。在海面上,由于近海面的地方温度较低、密度较大,而空中温度较高、密度较小,光线发生折射将远处物体的虚像呈现在海面之上,从而出现我们常说的海市蜃楼;而沙漠中则正好相反,下热上冷,光线发生折射,在沙地中形成倒像,从而将远处的景象呈现出来,让人误以为有湖水、绿洲。

另外,城市中的海市蜃楼一般出现在夏天的柏油马路上。在炎热的夏天,柏油马路吸收光和热的能力很强,地表温度高,会在路面上空形成上层空气冷、密度大,而下层空气热、密度小的分布特征,这与沙漠里的情况相似。

沙漠中出现的海市蜃楼,会使人很难辨别远处的物体,同时也会使远处视野的轮廓变得模糊不清,就感觉好像被一片水包围着,而那片区域高出来的部分看上去就像水中的“岛屿”。

海市蜃楼,都是光线惹的祸?

路面蜃景,看起来就像路面上有水

另外,海市蜃楼还会使识别目标、估计射程、发现人员等变得十分困难。不过,如果找到一个高一点的地方(高出沙漠地面3米左右),那就可以避开贴近地表的热空气,从而克服海市蜃楼幻境。总之,只要稍稍调整一下观望的高度,海市蜃楼现象就会消失,或者它的外观和高度会发生改变。

都是光线惹的祸

海市蜃楼,都是光线惹的祸?

在山东省蓬莱市海绵拍摄到的海市蜃楼(图片来源/Wiki)

自古以来,海市蜃楼就为世人所关注。在西方神话中,海市蜃楼被描绘成魔鬼的化身,是死亡和不幸的凶兆;中国古代则把海市蜃楼看成是仙境,秦始皇、汉武帝就曾多次派人去蓬莱仙境寻求灵丹妙药。

根据出现的位置相对于原物的方位,海市蜃楼可以分为上蜃景、下蜃景和侧蜃景。

上蜃景是常发生于海上的蜃景,多为正立像。上蜃景是一种快速变化的蜃景,几乎可以在任何区域中观察到,但最常见的还是在极地,特别是有着一致低温的大片冰层地区。在极地出现的上蜃景现象,都是在相对较冷的天气情况下被观察到的,而在沙漠、海洋和湖泊,则容易在天气炎热时观察到。

要生成上蜃景,逆温层需要对光线造成强大的偏折,且在逆温层内的偏折必须大于地球表面的曲率,该现象才会产生。

海市蜃楼,都是光线惹的祸?

一个地方在6分钟内的各种蜃景:最上面的内框显示的是法拉隆群岛的下蜃景,第二个内框是拉法隆群岛与左方的绿闪光,最下面的三内框和主框显示的是法拉隆群岛的上蜃(图片来源/Wiki)

下蜃景是常发生于沙漠中的蜃景。之所以称为“下”是因为看见的影像是在实际物体下方的缘故。来自远方特定距离物体的光线全都穿越几乎相同的空气层,并且全部都有相同的偏折量,因此来自物体顶端的光线将比那些来自底部的光线更低,所以这些蜃景经常是倒立的。

下蜃景的影像是不稳定的。因为随着热空气的上升和冷空气的下降,不同温度的空气层混合会引起上升的湍流,图象会因此而被扭曲。它也可能会振动、垂直扩展(高耸)或横向扩展(水平变宽)。如果有几层不同的温度层,可能会导致蜃景重叠。

海市蜃楼,都是光线惹的祸?

在春天的莫哈维沙漠出现的下蜃景(图片来源/Wiki)

侧蜃景是常发生于岩壁等附近的蜃景,多为正立像。这种蜃景类似于下蜃景,当垂直表面(如岩壁、墙面)经暴晒而使空气形成水平温度梯度时,由于大气折射,旁边的物体会在靠近高温表面的一侧产生一个对称的虚像,这种蜃景对于环境要求更高,所以也比较少见。

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海市蜃楼与海滋的分辨

海滋是类似海市蜃楼的一种光学现象。在春夏、夏秋之交,海水与水面的空气层易出现较大温差,光线通过密度不同的大气层便会发生折射,导致海上岛屿、船只等景物产生变形并“脱离”海面。

海市蜃楼与海滋的区别在于一远一近,一虚一实。在沙漠上空或东海海面上空出现万里以外的城市的景色,就是海市蜃楼;而在海岛上面重现本岛之景,则是海滋。海市蜃楼奇景多但稍纵即逝,海滋景观存在时间则较长。

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