開車也追不上!沙漠現海市蜃樓奇觀:水波蕩漾水鳥飛翔
海市蜃樓?在大海中的城市嗎?
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今天一早,刷微博,熱搜榜有個話題特別入我眼
沙灘有海市蜃樓,Emmm~第一次見,可能是我孤陋寡聞了,海市蜃樓不是在海上才能看見的嗎?
事情是這樣的:7月7日,新疆鄯善縣,高溫下的沙漠中呈現出海市蜃樓奇觀。沙漠上出現一片湖面,隱約還能看到湖面上的波浪和水草,遊客驚呼:我們一直走,「水湖」也一直往前走,看不到邊。
雖然早在小學的時候就知道海市蜃樓,但在印象中,海市蜃樓就是大海中能看見若隱若現的城市,從沒想過,在荒無人煙的沙漠也能看見。
至於為什麼?我也很想知道,你肯定也想知道,那就一起探索吧~
海市蜃樓是什麼?
百科:
海市蜃(shen)樓,簡稱蜃景,是一種因為光的折射和全反射而形成的自然現象,是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像。其本質是一種光學現象。
舉個例子來說,當你在游海的時候,一眼望去都是大海,除了個別海島,光線在這種延直線方向密度不同的氣層中,會折射出遠處的景象,你所看到的海市蜃樓,就是在遠處的那個景象。
海市蜃樓會使一個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,你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」。海市蜃樓還會使你識別目標、估計射程、發現人員等變得十分困難。
在平靜的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶爾會在空中或「地下」出現高大樓台、城廓、樹木等幻景,就是我們認為的海市蜃樓奇觀。
形成原因
要解答這個問題,得先從光的折射談起。
當光線在同一密度的均勻介質內進行的時候,光的速度不變,它以直線的方向前進,可是當光線傾斜地由這一介質進入另一密度不同的介質時,光的速度就會發生改變,進行的方向也發生曲折,這種現象叫做折射。
當你用一根直桿傾斜地插入水中時,可以看到桿在水下部分與它露在水上的部分好象折斷的一般,這就是光線折射所成的,有人曾利用裝置,使光線從水裡投射到水和空氣的交界面上,就可以看到光線在這個交界面上分兩部分:一部分反射到水裡,一部分折射到空氣中去。
如果轉動水中的那面鏡子,使投向交界面的光線更傾斜一些,那麼光線在空氣中的折射現象就會顯得更厲害些。當投向交界面的光線如下圖所示的情況時,光線就全部反射到水裡,再沒有折射到空氣中去的光線了。這樣的現象叫做全反射。
空氣本身並不是一個均勻的介質,在一般情況下,它的密度是隨高度的增大而遞減的,高度越高,密度越小。當光線穿過不同高度的空氣層時,總會引起一些折射,但這種折射現象在我們日常生活中已經習慣了,所以不覺得有什麼異樣。
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。
海市蜃樓現象一:下現蜃景
下現蜃景是最常見的一種海市蜃樓現象,人們在沙漠中看到的就是下現蜃景,不過由於去過沙漠的人不多,能有幸看到下現蜃景的人更少,所以民間對這種蜃景的描述很不準確。多數的人會以為人們在沙漠中能看到遠方出現虛幻的綠洲或建築,但實際上真正看到沙漠蜃景的人會發現它遠沒有想像中那樣神奇。
上圖在沙漠中拍攝到的海市蜃樓的照片,在照片中我們能看到遠處的景物和它們的倒像,似乎是因為這些景物位於湖泊的邊緣,於是我們在水中看到了它們的倒像。類似的景象其實在我們平時生活的城市道路上經常可見——在晴天的時候觀察遠處平整的馬路路面時,我們也能看到路面上車輛和行人的倒像,好像路面上有一層水似的,這種現象有時又被稱為「熱路蜃景」,凡是在乾燥炎熱的地表我們都能看到這樣的景象。
海市蜃樓現象二:上現蜃景
對上現蜃景的說法和理解往往是混亂的,比較普遍的說法是認為看到遠處本應位於海平面以下的景物的正立的像出現在海面之上的現象就是上現蜃景。然而,很多人經過搜集和研究國內外多方材料,發現這種說法並不完全正確。在上現蜃景中,觀察者能看到「倒像位於正像之上」。但是,似乎一般在海邊看到的海市蜃樓中很少出現這樣的情況,這是什麼原因呢?
原來,這種上現蜃景對氣候條件的要求十分苛刻。在我國的多處海濱,從古至今有無數關於海市蜃樓的記載,但是其中卻鮮有關於能觀察到倒立的像的上現蜃景的記錄,在四大海市蜃樓的觀賞勝地——山東的蓬萊閣和長島、河北的聯峰山、江蘇的海州灣——人們看到的也多是成正像的上現蜃景。這說明一般要觀測到成倒像的上現蜃景是很不容易的,但是這並不表明這種現象並不存在。
海邊的海市蜃樓與沙漠中的有什麼不同?
原來在沙漠上也能看到海市蜃樓,但和海邊的景象卻大不相同。人們之所以能看到海市蜃樓,是因為地面和高空的空氣密度不同,折射率不同的緣故。事實上,光線在不均勻的介質中傳播時,傳播方向會連續改變而彎向折射率大的一邊,而不是直線傳播。
那麼地面和高空,到底誰的空氣密度大呢?光線到底是向上彎曲還是向下彎曲呢?這在海邊和沙漠上是有區別的。正是由於這種區別導致了兩處的海市蜃樓景象不同。
在海邊,由於海水的比熱比較大,溫度不容易升高,所以海面附近的空氣溫度有時會比高空的溫度低,因此海面附近的空氣密度較大,射率也比高空大。所以,在海面上光線向下彎曲,出現的是「上現蜃景」。
在沙漠中,情況就不一樣了,白天地表溫度比較高,所以靠近地表的空氣溫度也比較高,密度比較小,因此高空空氣的折射率比較大,光線向上彎曲,出現的是「下現蜃景」。在沙漠中旅行的駝隊,常看見的就是這種蜃景。
其實無論是哪一種海市蜃樓,只能在無風或風力極微弱的天氣條件下出現。當大風一起,引起上下層空氣的攪動混合,上下層空氣密度的差異減小,光線沒有什麼異常折射,所有的幻景就立刻消失。
好啦,今天就解釋到這啦,趕緊分享給小夥伴們漲知識吧~
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