海市蜃樓形成原因

  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,還多次派人去蓬萊尋求靈丹妙藥。你知道海市蜃樓形成的原因嗎?小編在此整理了,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收穫!

  

  在夏季,白晝海水溫度比較低,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,比上層空氣更冷,所以出現下冷上暖的反常現象***正常情況是下暖上涼,平均每升高100米,氣溫降低0.6℃ 左右***。下層空氣本來就因氣壓較高,密度較大,再加上氣溫又較上層更低,密度就顯得特別大,因此空氣層下密上疏的差別異常顯著。

  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。

  在沙漠裡,白天沙石被太陽晒得灼熱,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,它生長在比較溼潤的一塊地方,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。

  海市蜃樓的模擬實驗

  在一間不通風的屋子裡,把一塊長1.5米寬20釐米的平滑鐵片橫放在幾根用鐵管***或用木棍代替***做成的小柱子上,在鐵片上撒上薄薄一層沙,做成沙漠型的表面。用深色的紙剪成樹和駱駝,貼在一塊毛玻璃***乳白色玻璃***上,把玻璃板放在鐵片的一端,和鐵片垂直,使樹和駱駝露在沙層上面。在玻璃板後下方,用一隻手電筒向上照射,在鐵片的另一端看去,好像樹木和駱駝後面襯托著明亮天空一樣。然後,用小的煤球爐三隻,放在鐵片下面來加熱***或用一隻長型的炭盆,有條件時用長型的電爐加熱最為理想***。加熱時,要注意鐵片各處加熱要均勻,特別是靠近毛玻璃一端三分之二的地方。

  這樣,當加熱一定時間以後,用手靠近沙面,感到很熱時,開始沿薄鐵片往毛玻璃方向觀察。你就能發現沙面下方出現樹木和駱駝的倒影,好像樹木和駱駝旁邊有湖水時所形成的倒影一樣。這種現象就是“海市蜃樓”。

  在炎熱的夏天,有時在柏油馬路上也能看到房屋、樹木的倒影。這實質上也是一種“蜃景”現象。