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海市蜃樓形成的原因 海市蜃樓是如何發生的

海市蜃樓形成的原因 海市蜃樓是如何發生的

導語:海市蜃樓雖然是一種虛幻景象,但有時候一些景象實際上是現實中存在,那麼,既然是現實中有的東西,為什麼會變成虛幻出現在別的地方呢?到底海市蜃樓是如何發生的?下面我們一起來了解海市蜃樓形成的原因。

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海市蜃樓

氣溫的反常分佈是大多數蜃景形成的氣象條件。當沙質或石質地表熱空氣上升,使得光線發生折射作用,於是就產生了海市蜃樓。

就拿下蜃的形成來說。夏季沙漠中烈日當頭,沙土被晒得灼熱,因沙土的比熱小,溫度上升極快,沙土附近的下層空氣溫度上升得很高,而上層空氣的溫度仍然很低,這樣就形成了氣溫的反常分佈,由於熱脹冷縮,接近沙土的下層熱空氣密度小而上層冷空氣的密度大,這樣空氣的折射率是下層小而上層大。當遠處較高物體反射出來的光,從上層較密空氣進入下層較疏空氣時被不斷折射,其入射角逐漸增大,增大到等於臨界角時發生全反射,這時,人要是逆著反射光線看去,就會看到下蜃。

柏油馬路因路面顏色深,夏天在灼熱陽光下吸收能力強,同樣會在路面上空形成上層的空氣冷、密度大,而下層空氣熱、密度小的分佈特徵,所以也會形成下蜃。

發生在沙漠裡的“海市蜃樓”,就是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現的折射現象。沙漠裡,白天沙石受太陽炙烤,沙層表面的氣溫迅速升高。由於空氣傳熱效能差,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,便將遠處的綠洲呈現於人們眼前了。在海面或江面上,有時也會出現這種“海市蜃樓”的現象。

海市蜃樓是一種光學幻景,是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像。海市蜃樓簡稱蜃景,根據物理學原理,海市蜃樓是由於不同的空氣層有不同的密度,而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率。也就是因海面上冷空氣與高空中暖空氣之間的密度不同,對光線折射而產生的。

海市蜃樓的型別:

海市蜃樓形成的原因 海市蜃樓是如何發生的 第2張

海市蜃樓分類

1、上蜃景

名稱來自於義大利的MorganleFay,神話中與亞瑟王是異母姊妹的仙女。他會更替的出現被壓縮或伸展、倒置和抬升的影像。上蜃景也是一種快速變化的蜃景。

上蜃景幾乎可以在任何區域中觀察到,但是最常見的是在極地,特別是有著一致低溫的大片冰層。在極地的上蜃景現象都在相對較冷的天氣被觀察到,然而在沙漠、海洋、和湖泊,可以在熱天觀察到。要生成上蜃景,逆溫層須要對光線造成強大的偏折,在逆溫層內的偏折必須大於地球表面的曲率。在這樣的條件下,光線被偏折並且成為弧形。一為觀測者的位置必須在其中或低於大氣波導之下才能看見上蜃景。從海平面到高山頂,甚至在飛機上,在大氣層的任何高度都可以看見上蜃景。

2、下蜃景

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。真實的物體是藍天或在這一方向的遠方物體,意思是說我們看見的物體實際上是在遠方地面被藍色補綴的。對在沙漠中筋疲力竭的旅行者,它看起來像是湖水;在柏油路的道路上,它看似滿溢的水或甚致是油。這被稱為“沙漠蜃景”或“高速路蜃景”。在陽光的曝晒下砂和柏油都會變得很熱,很容易就會比上方1米的空氣熱上10℃,而足以形成蜃景。

下蜃景的影象是不穩定的。熱空氣上升和冷空氣(因為密度較高)下降,因此空氣層會混合,引起上升的湍流,圖象會因此而被扭曲。它也可能會振動、垂直擴充套件(高聳)或橫向擴充套件(水平變寬)。如果有幾層不同的溫度層,可能會混核好幾個蜃景,導致雙(重疊)的影像。在任何情況下,蜃景的高度通常不會超過伴度(等同於月球或太陽的視直徑),並且與實物相距只有幾公里

3、側向蜃景

當水平方向的大氣密度很不同,使大氣折射率在水平方向存在很大不同的時候,便可能出現側向蜃景。

此外,根據它與原物的對稱關係,可以分為正蜃、側蜃、順蜃和反蜃;根據顏色可以分為彩色蜃景和非彩色蜃景等等。

標籤: 海市蜃樓
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