海市蜃樓怎麼形成的

  長島是中國海市蜃樓出現最頻繁的地域,特別是七八月間的雨後,那麼你知道海市蜃樓是怎麼形成的嗎?小編在此整理了海市蜃樓的形成原理,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收穫!

  海市蜃樓的形成原理

  自古以來,蜃景就為世人所關注。在西方神話中,蜃景被描繪成魔鬼的化身,是死亡和不幸的凶兆。我國古代則把蜃景看成是仙境,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。現代科學已經對大多數蜃景作出了正確解釋,認為蜃景是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像,所謂蜃景就是光學幻景。

  海市蜃樓是一種反常的折射現象,它是光線在垂直方向密度不同的大氣層中傳播,經過折射造成的結果。常分為上現、下現和側現海市蜃樓。

  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,則稱為上現蜃景。上現蜃景常出現在海上,和北方有冰雪覆蓋的地方。這是因為海水錶面蒸發時要消耗熱量同時海水溫度的升高緩慢,而在冰雪覆蓋的地區由於冰雪面能將大部分太陽光反射掉同時冰雪融化時也要消耗大量熱量,致使下層的溫度變得很低,因此在這些地方最容易出現強烈的逆溫現象。如果近地面層是強逆溫時,空氣密度會隨高度迅速減小,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,會向下屈折,遠方地平線處的樓宇等的光線經摺射進入觀測者眼簾,便出現了上現蜃景。

  凡是物體的映像或幻景看上去好像由地面反射而來的,則稱為下現蜃景。下現蜃景大都出現熱季的沙漠上或冬季暖洋流的海上。在晴朗少雲平靜無風的天氣裡,陽光照射在乾燥的沙土上,沙土的比熱小,土溫上升極快,這裡幾乎沒有水分蒸發,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。當近地層是強烈降溫層時,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傳播時會向上屈折,遠方地平線處的景物的光線,經摺射後直入觀測者眼簾,便出現了下現蜃景。

  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。

  總而言之,海市蜃樓是一種十分有趣的折射和反射現象。

  海市蜃樓的形成條件

  蜃景與地理位置、地球物理條件以及那些地方在特定時間的氣象特點有密切聯絡。氣溫的反常分佈是大多數蜃景形成的氣象條件。

  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在人們眼前了。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。