海市蜃楼是怎么形成的（专家解释海市蜃楼原理）

参考消息网9月4日报道据美国趣味科学网站9月2日报道，众所周知，海市蜃楼具有欺骗性。典型例子是沙漠中的绿洲。还有当时可能迷惑了泰坦尼克号船长、遮挡住冰山的景象。传说中的幽灵船——“飞翔的荷兰人”——也是海市蜃楼。但什么是海市蜃楼？那些出现在炙热道路、大片沙漠和海面上的景象是虚幻的想象，还是真实事物的影像？

答案在于眼睛解读形成这些图像的弯曲光线的方式。

美国州立圣迭戈大学的天文学家安东尼·扬说：“这不是视觉上的一种幻觉。”海市蜃楼是真实事物的影像——它甚至可以被拍成照片，但它往往是畸变影像，很容易被误解。扬说，观看者“不知道它是什么，所以会把它误认成某种熟悉的东西”。例如，在沙漠中，映出天空的海市蜃楼往往被误认成一汪水。

一个问题仍然存在：一个真实物体的影像是如何在错误的地方出现的？

简短的答案是折射，也就是光在穿过不同物质的过程中会发生弯曲。当光波穿透不同密度的空气时，海市蜃楼就会出现。

美国加州理工学院研究光学成像的博士生童鑫(音)说，光穿过同一种物质时，通常沿直线传播。但当光遇到不同的物质时，它会向密度较高的地方弯曲。空气密度取决于温度。因此，当光穿过温度不同的空气时，它会向温度较低、密度较高的空气弯曲。

这会形成两种海市蜃楼。童鑫说，第一种是上蜃景，也就是你在春夏海水温度远低于热空气时看到的景象。历史学家猜想，泰坦尼克号沉没当晚，在冰冷的海水上空就发生了这一现象。无论在哪种情况下，离水最近的空气温度都低于上方的空气，越往上，空气温度就越高。这使得温度和密度呈梯度变化，导致船只、冰山或附近岛屿等物体反射的光发生弯曲。

海市蜃楼发生的原因是，当凉爽天气的冷空气或晴天的热空气改变各层空气的密度时，光会发生弯曲。

光向海平面附近温度较低的空气弯曲，会形成海市蜃楼。童鑫说，这会导致物体看起来比实际更高。这是因为，你的眼睛预期光会沿直线传播，它会由于光发生弯曲而误认为该物体处于一个不同的位置。在这些上蜃景特别生动且多变时(可能发生在开阔海面上空)，它们也会被称为复杂蜃景。人们怀疑幽灵船“飞翔的荷兰人”就属于这一类。

另一种是下蜃景。当沙漠或炙热道路表面和附近空气的温度高于上方空气时，就会出现下蜃景。要想看到这种海市蜃楼，你需要处在温度最高的空气层上方。来自上方的光会向上、向温度较低的空气弯曲。童鑫说，由于眼睛预期光会沿直线传播，它会把图像解读为处于较低位置且是颠倒的。这就是天空的影像在沙漠上看就像一汪水的原因所在。

在这两种情况下，要看到海市蜃楼，都非常依赖位置和观看角度。童鑫说，位置的微小变化可能导致这种光学现象消失。

如果你知道该往哪里看，发现下蜃景的难度较低，但想看到更壮观的海市蜃楼可能并不容易。扬说：“上蜃景有时只能在几厘米的间距内看到。”它们出现的窗口期非常短——只有10到15分钟。但他说，“在你能发现它们的时候”，它们很好看。