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【全球播資訊】藏文科普 | 海市蜃樓,都是光線惹的禍?

發布時間:2022-12-14 16:43:59 來源:新浪網 責任編輯:caobo

作者:徐海 楚婉苓等


(資料圖)

本文來源《知識就是力量》雜志

海市蜃樓是大氣折射而產生的一種光學現象,而這種折射主要是由上下層空氣的溫度和密度所致,一般多出現于海上和沙漠中。在海面上,由于近海面的地方溫度較低、密度較大,而空中溫度較高、密度較小,光線發生折射將遠處物體的虛像呈現在海面之上,從而出現我們常說的海市蜃樓;而沙漠中則正好相反,下熱上冷,光線發生折射,在沙地中形成倒像,從而將遠處的景象呈現出來,讓人誤以為有湖水、綠洲。

另外,城市中的海市蜃樓一般出現在夏天的柏油馬路上。在炎熱的夏天,柏油馬路吸收光和熱的能力很強,地表溫度高,會在路面上空形成上層空氣冷、密度大,而下層空氣熱、密度小的分布特征,這與沙漠里的情況相似。

沙漠中出現的海市蜃樓,會使人很難辨別遠處的物體,同時也會使遠處視野的輪廓變得模糊不清,就感覺好像被一片水包圍著,而那片區域高出來的部分看上去就像水中的“島嶼”。

路面蜃景,看起來就像路面上有水

另外,海市蜃樓還會使識別目標、估計射程、發現人員等變得十分困難。不過,如果找到一個高一點的地方(高出沙漠地面3米左右),那就可以避開貼近地表的熱空氣,從而克服海市蜃樓幻境。總之,只要稍稍調整一下觀望的高度,海市蜃樓現象就會消失,或者它的外觀和高度會發生改變。

都是光線惹的禍

在山東省蓬萊市海綿拍攝到的海市蜃樓(圖片來源/Wiki)

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,是死亡和不幸的兇兆;中國古代則把海市蜃樓看成是仙境,秦始皇、漢武帝就曾多次派人去蓬萊仙境尋求靈丹妙藥。

根據出現的位置相對于原物的方位,海市蜃樓可以分為上蜃景、下蜃景和側蜃景。

上蜃景是常發生于海上的蜃景,多為正立像。上蜃景是一種快速變化的蜃景,幾乎可以在任何區域中觀察到,但最常見的還是在極地,特別是有著一致低溫的大片冰層地區。在極地出現的上蜃景現象,都是在相對較冷的天氣情況下被觀察到的,而在沙漠、海洋和湖泊,則容易在天氣炎熱時觀察到。

一個地方在6分鐘內的各種蜃景:最上面的內框顯示的是法拉隆群島的下蜃景,第二個內框是拉法隆群島與左方的綠閃光,最下面的三內框和主框顯示的是法拉隆群島的上蜃

(圖片來源/Wiki)

下蜃景是常發生于沙漠中的蜃景。之所以稱為“下”是因為看見的影像是在實際物體下方的緣故。來自遠方特定距離物體的光線全都穿越幾乎相同的空氣層,并且全部都有相同的偏折量,因此來自物體頂端的光線將比那些來自底部的光線更低,所以這些蜃景經常是倒立的

下蜃景的影像是不穩定的。因為隨著熱空氣的上升和冷空氣的下降,不同溫度的空氣層混合會引起上升的湍流,圖象會因此而被扭曲。它也可能會振動、垂直擴展(高聳)或橫向擴展(水平變寬)。如果有幾層不同的溫度層,可能會導致蜃景重疊。

在春天的莫哈維沙漠出現的下蜃景(圖片來源/Wiki)

側蜃景是常發生于巖壁等附近的蜃景,多為正立像。這種蜃景類似于下蜃景,當垂直表面(如巖壁、墻面)經暴曬而使空氣形成水平溫度梯度時,由于大氣折射,旁邊的物體會在靠近高溫表面的一側產生一個對稱的虛像,這種蜃景對于環境要求更高,所以也比較少見。

標簽: 海市蜃樓 大氣折射

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