海市蜃樓的形成

海市蜃樓，簡稱蜃景，是一種因光的折射和全反射而形成的自然現(xiàn)象，是地球上物體反射的光經(jīng)大氣折射而形成的虛像。海市蜃樓這種神奇的自然現(xiàn)象很多人都久聞它的大名而不得一見，今天我們就來了解一下它吧。

“海市蜃樓”是一種因遠(yuǎn)處物體被折射而形成的幻象，可在陸地或者海上看見，其產(chǎn)生原因是太陽使地面溫度上升后形成的一種氣溫梯度。由于密度不同，光線會(huì)在氣溫梯度分界處產(chǎn)生折射現(xiàn)象。我們的大腦認(rèn)為光線總是沿直線傳播，但是當(dāng)光線通過下方溫度低、密度大的大氣時(shí)，就會(huì)向下折射，所以大腦中顯現(xiàn)的遠(yuǎn)處高樓就會(huì)比實(shí)際高。

“海市蜃樓”經(jīng)常發(fā)生在海上，因?yàn)楹Ｉ弦欢ǚ秶畠?nèi)的空間空氣濕度較大，厚度也比較大，這樣大面積的水蒸汽在運(yùn)動(dòng)下陰差陽錯(cuò)地形成了一個(gè)巨大的透鏡系統(tǒng)。當(dāng)近地面的氣溫劇烈變化時(shí)，則會(huì)引起大氣密度的巨大差異，遠(yuǎn)方的景物，在光線傳播時(shí)則會(huì)發(fā)生異常折射和全反射，從而造成蜃景。

“海市蜃樓”的形成與天氣形勢、氣象條件、地理位置、地球物理等有密切聯(lián)系。當(dāng)海市蜃樓出現(xiàn)時(shí)，氣象會(huì)發(fā)生明顯變化。根據(jù)資料分析, “海市蜃樓”出現(xiàn)的前一天都出現(xiàn)了明顯的降水、降溫天氣，氣溫普遍比之前一天明顯偏低。另外，“海市蜃樓”的發(fā)生還與不同高度空氣層的折射率有關(guān)，水汽含量是直接影響折射率的重要?dú)庀笠亍Ｍ瑫r(shí)，與氣溫、相對(duì)濕度突變也存在著一定關(guān)系?？拷Ｃ娴目諝庥捎诤Ｋ疁囟容^低，且水蒸汽潮濕，因而折射率較大，而上方的空氣因受日照影響溫度較高。海面上空空氣層的折射率是由下而上隨高度逐漸減小，由于氣象要素變化的不連續(xù)性，導(dǎo)致光在空氣中折射率變化也呈現(xiàn)不連續(xù)性，光線穿過折射率大的空氣層頂時(shí)，在晴朗、無風(fēng)或微風(fēng)的氣象條件下，則容易形成全反射，從而產(chǎn)生“海市蜃樓”的奇觀。

海市蜃樓常分為上現(xiàn)、下現(xiàn)和側(cè)現(xiàn)。凡是物體的映像或幻景看上去好像從天空某一空氣層反射而來的，則稱為上現(xiàn)蜃景。上現(xiàn)蜃景常出現(xiàn)在海上，和北方有冰雪覆蓋的地方。這是因?yàn)楹Ｋ砻嬲舭l(fā)時(shí)要消耗熱量同時(shí)海水溫度的升高緩慢，而在冰雪覆蓋的地區(qū)由于冰雪面能將大部分太陽光反射掉同時(shí)冰雪融化時(shí)也要消耗大量熱量，致使下層的溫度變得很低，因此在這些地方最容易出現(xiàn)強(qiáng)烈的逆溫現(xiàn)象。如果近地面層是強(qiáng)逆溫時(shí)，空氣密度會(huì)隨高度迅速減小，光線在這種氣溫隨高度升高因而使空氣密度隨高度銳減的氣層中傳播，會(huì)向下屈折，遠(yuǎn)方地平線處的樓宇等的光線經(jīng)折射進(jìn)入觀測者眼簾，便出現(xiàn)了上現(xiàn)蜃景。

凡是物體的映像或幻景看上去好像由地面反射而來的，則稱為下現(xiàn)蜃景。下現(xiàn)蜃景大都出現(xiàn)熱季的沙漠上或冬季暖洋流的海上。在晴朗少云平靜無風(fēng)的天氣里，陽光照射在干燥的沙土上，沙土的比熱小，土溫上升極快，這里幾乎沒有水分蒸發(fā)，土壤分子傳熱又極慢，熱量集中在表層，所以接近土壤層的空氣溫度也上升的很快，但上層空氣卻仍然很涼。當(dāng)近地層是強(qiáng)烈降溫層時(shí)，氣溫隨高度很快降低，空氣密度隨高度很快增加，而光線在氣溫隨高度而降低的氣層內(nèi)傳播時(shí)會(huì)向上曲折，遠(yuǎn)方地平線處的景物的光線，經(jīng)折射后直入觀測者眼簾，便出現(xiàn)了下現(xiàn)蜃景。

當(dāng)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(shí)候，便可能出現(xiàn)側(cè)向蜃景。

海市蜃樓自古以來就頗受關(guān)注，是一種十分有趣的折射和反射現(xiàn)象，在了解了這么多后，是否期待一見呢。

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