29.07.2015
Редакция Naked Science
11 023

Как возникают миражи?

4.0

Как возникают миражи и что такое рефракция и фата-моргана и кто такой Боккенский призрак?

мираж
©Wikipedia

Вода обладает оптической плотностью и коэффициентом преломления, отличными от воздуха. По тому же самому принципу «работают» и миражи. Главное условие их появления – резкое изменение оптической плотности воздуха.

Миражи часто ассоциируются с пустынями, и такая ассоциация совершенно оправданна, ведь появляются они там, где поверхность земли, а значит и слой воздуха над ней сильно нагреты солнечными лучами. Температура у поверхности должна быть действительно высокой – порядка 60-70°С (до такой температуры и раскаляется песок в пустыне, а иногда даже и воздух над асфальтированной дорогой).

Мираж над асфальтированной дорогой / ©Flickr

В этом случае оптический луч, идущий от какого-то реального предмета, отклоняется по кривой в нижнем слое воздуха, попадая в ваши глаза, которые вдруг начинают видеть этот предмет вверх тормашками. Именно такое перевернутое мнимое изображение неба и создает иллюзию водной глади в безжизненной пустыне. Это явление в оптике называют нижним миражом. Такая картинка, впрочем, не устойчива: поскольку нагретый воздух стремится вверх, мираж может дрожать, искажаться, а то и вовсе пропасть.

Более редки так называемые верхние миражи. Условием их появления является наличие в некотором воздушном слое над поверхностью земли сильной температурной инверсии (увеличения температуры с высотой). Когда это происходит, лучи преломляются как раз в этом нагретом слое и мираж, который вы видите, словно парит над землей. Увы, этот вид миража также нельзя назвать устойчивым, ведь столь необычное распределение температуры в атмосфере не бывает продолжительным.

И уж совсем редки случаи появления верхних и нижних миражей одновременно. Они носят название «фата-моргана» – по имени феи Морганы, живущей, по преданию, на морском дне и обманывающей путешественников призрачными видениями. Лучи в этом случае преломляются как в верхнем, так и в нижнем слоях воздуха. В итоге вы видите искаженную до неузнаваемости картину, принимая обыкновенный камень за небоскреб, а скалу – за средневековый замок. Фата-моргану можно наблюдать в низких широтах в непосредственной близости от морского берега.

Вот как описывает появление фата-морганы в своей повести «Черный монах» Антон Павлович Чехов: «Тысячу лет тому назад какой-то монах, одетый в черное, шел по пустыне, где-то в Сирии или Аравии… За несколько миль от того места, где он шел, рыбаки видели другого черного монаха, который медленно двигался по поверхности озера. Этот второй монах был мираж. Теперь забудьте все законы оптики, которых легенда, кажется, не признает, и слушайте дальше. От миража получился другой мираж, потом от другого третий, так что образ черного монаха стал без конца передаваться из одного слоя атмосферы в другой. Его видели то в Африке, то в Испании, то в Индии, то на Дальнем Севере…»

Еще одним весьма удивительным оптическим явлением является рефракция, которая возникает, наоборот, в высоких широтах, в приполярных регионах. Рефракция – не что иное, как преломление солнечных лучей в самой атмосфере. Это явление позволяет увидеть наше дневное светило даже тогда, когда оно зашло за горизонт. Или наоборот – еще до наступления зари. В этом случае преломление лучей словно приподнимает изображение солнца, и вы видите восход раньше его реального наступления. Дело тут все в том же: солнечный луч распространяется в воздухе не по прямой, а по выпуклой кривой линии.

Явление фата-морганы / ©Flickr

Именно рефракцию в первый раз наблюдал голландский мореплаватель Виллем Баренц на Новой Земле зимой 1596-1597 годов. Этому явлению он дал название «эффект Новой Земли». И именно в связи с этим эффектом полярный день на полюсах может быть на 14 суток длиннее полярной ночи, хотя и дню, и ночи «положено» длиться здесь ровно полгода.

Замечательным и документально зафиксированным оптическим явлением считается, помимо прочего, так называемый брокенский призрак. Его еще называют горным призраком, который в действительности является не чем иным, как тенью наблюдателя на поверхности облаков (тумана) в направлении, противоположном солнцу. Тень может казаться наблюдателю очень большой и иногда окруженной цветными кольцами, она также способна «шевелиться» (порой совершенно неожиданно) из-за движения облачного слоя и колебания плотности в облаке. Брокенского призрака можно увидеть в горах во время тумана или облачности, или даже с борта самолета. Известность это явление приобрело благодаря пику Брокен, что в горах в Германии. Постоянные туманы и доступность малых высот позволяют видеть его очень часто.  

Броккенский призрак / ©Flickr

Может, именно миражами можно объяснить и многие другие свидетельства появления «призраков» или, к примеру, НЛО?

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:08
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

Вчера, 21:16
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

Вчера, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Вчера, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 17:08
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

19.12.2021
Александр Речкин

Корпорация Илона Маска с 2012 года разрабатывает космический корабль, который может изменить правила игры в космической отрасли. Starship, как его называют, должен стать многоразовой транспортной системой, способной доставить на Красную планету до 100 человек за раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: