海市蜃樓形成原因

“海市蜃樓”是一種因遠處物體被折射而形成的幻象，可在陸地或者海上看見，其產生原因是太陽使地面溫度上升後形成的一種氣溫梯度。由於密度不同，光線會在氣溫梯度分界處產生折射現象。我們的大腦認爲光線總是沿直線傳播，但是當光線透過下方溫度低、密度大的大氣時，就會向下折射，所以大腦中顯現的遠處高樓就會比實際高。

“海市蜃樓”經常發生在海上，因爲海上一定範圍之內的空間空氣溼度較大，厚度也比較大，這樣大面積的水蒸汽在運動下陰差陽錯地形成了一個巨大的透鏡系統。當近地面的氣溫劇烈變化時，則會引起大氣密度的巨大差異，遠方的景物，在光線傳播時則會發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繫。當海市蜃樓出現時，氣象會發生明顯變化。根據資料分析, “海市蜃樓”出現的前一天都出現了明顯的降水、降溫天氣，氣溫普遍比之前一天明顯偏低。另外，“海市蜃樓”的發生還與不同高度空氣層的折射率有關，水汽含量是直接影響折射率的重要氣象要素。同時，與氣溫、相對溼度突變也存在着一定關係。靠近海面的空氣由於海水溫度較低，且水蒸汽潮溼，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，由於氣象要素變化的不連續性，導致光在空氣中折射率變化也呈現不連續性，光線穿過折射率大的空氣層頂時，在晴朗、無風或微風的氣象條件下，則容易形成全反射，從而產生“海市蜃樓”的奇觀。

海市蜃樓常分爲上現、下現和側現。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，則稱爲上現蜃景。上現蜃景常出現在海上，和北方有冰雪覆蓋的地方。這是因爲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，則稱爲下現蜃景。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裏，陽光照射在乾燥的沙土上，沙土的比熱小，土溫上升極快，這裏幾乎沒有水分蒸發，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曲折，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。

海市蜃樓自古以來就頗受關注，是一種十分有趣的折射和反射現象，在瞭解了這麼多後，是否期待一見呢。