據(jù)威海新聞網(wǎng)報道,4月30日上午,山東威海再現(xiàn)“海市蜃樓”奇觀。上午10點左右,記者從幸福門向東望去,在劉公島的南側(cè)海面,一座小型的劉公島赫然在目。記者在現(xiàn)場看到,“海市蜃樓”出現(xiàn)在劉公島的南側(cè)海域,形狀幾乎和劉公島一模一樣,但卻比劉公島小了一圈,并且隨著時間的推移,慢慢變小。那什么是海市蜃樓呢?海市蜃樓又是怎樣形成的呢?
一、海市蜃樓的由來
海市蜃樓一詞,出自西漢司馬遷《史記·天官書》:“海旁蜃氣象樓臺,廣野氣成宮闕然。”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(xiàn)高大樓臺、城廓、樹木等幻景,我國山東蓬萊海面上常出現(xiàn)這種幻景,古人歸因于蛟龍之屬的蜃,吐氣而成樓臺城廓,因而得名“海市蜃樓”,也叫蜃景。
根據(jù)科學(xué)的解釋,海市蜃樓是光在密度不均勻的空氣中傳播時發(fā)生折射而產(chǎn)生的。海市蜃樓的出現(xiàn)與地理位置、地球物理條件以及氣象特點有密切聯(lián)系。氣溫的反常分布是大多數(shù)蜃景形成的氣象條件。
二、海面上的蜃景
如圖1的照片為山東蓬萊曾出現(xiàn)的海市蜃樓,其形成原因如圖2所示,夏天海面上的下層空氣溫度比上層低,密度比上層大,折射率也比上層大。我們可以把海面上的空氣看作是由折射率不同的許多水平氣層組成的。遠(yuǎn)處的山峰、船舶、樓房、人等發(fā)出的光線射向空中時,由于不斷被折射,越來越偏離法線方向,進(jìn)入上層空氣的入射角不斷增大,以致發(fā)生全反射,光線反射回地面,人們逆著光線看去,就會看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中。
三、沙漠中的蜃景
如圖3為旅行者在塔里木沙漠公路上拍到的沙漠蜃景。它的形成原因如圖4所示,太陽照到沙地上,接近沙面的熱空氣層比上層空氣的密度小,折射率也小。從遠(yuǎn)處物體射向地面的光線,進(jìn)入折射率小的熱空氣層時被折射,入射角逐漸增大,也可能發(fā)生全反射,人們逆著反射光線看去,就會看到遠(yuǎn)處物體的倒景,仿佛是從水面反射出來的一樣。沙漠里的行人常被這種景象所迷惑,以為前方有水源而奔向前去,但總是可望而不可及。
四、公路上的蜃景
蜃景不僅能在海上、沙漠中產(chǎn)生,柏油馬路上偶爾也會看到。圖5為出現(xiàn)在柏油公路上的水面蜃景。柏油馬路因路面顏色深,夏天在灼熱陽光下吸收能力強,路面溫度很高,使貼近路面的空氣層變得稀薄,形成上層空氣溫度低密度大,下層空氣溫度高密度小的分布,以致遠(yuǎn)處景物的反射光,在射向路面時會發(fā)生折射,這折射的光進(jìn)入人眼,就會引起景物處于公路上的視覺效果。
總而言之,海市蜃樓是一種光學(xué)幻景,是地球上的物體反射的太陽光經(jīng)大氣折射而形成的虛像。