海市蜃樓形成的原因

簡要回答

海市蜃樓，又稱蜃景，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。

當我們每次看電視時，主角在沙漠裡面走了很長的時間，通常這個時候就會產生幻覺，看見不遠處有高樓，或者湖，這就是海市蜃樓。那麼是怎麼產生的呢？

詳細內容

沙質或石質地表熱空氣上升，使得光線發生折射作用，於是就產生了海市蜃樓。海市蜃樓會發生在離海岸線大約6英里（9.6千米）的沙漠地區，會使1英里(1.6千米)以外或更遠的物體看起來似乎要移動。使陸地導航變得非常困難，因為在海市蜃樓環境中，天然特徵都變得模糊不清了。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。不過，如果你到一個高一點的地方高出沙漠地面10英尺，你就可以避開貼近地表的熱空氣，從而克服海市蜃樓幻境。總之，只要稍稍調整一下觀望的高度，海市蜃樓現象就會消失，或者它的外觀和高度會發生改變。

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。我們的大腦認為光線總是沿直線傳播，但是當光線通過下方溫度低、密度大的大氣時，就會向下折射，所以大腦中顯現的遠處物體就會比實際高。

海市蜃樓經常發生在海上，因為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。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著一定關係。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。

光的折射：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變，從而使光線在不同介質的交界處發生偏折。理解：光的折射與光的反射一樣都是發生在兩種介質的交界處，只是反射光返回原介質中，而折射光線則進入到另一種介質中。由於光在在兩種不同的物質裡傳播速度不同，故在兩種介質的交界處傳播方向發生變化，這就是光的折射。

蜃景有兩個特點：一是在同一地點重複出現，比如美國的阿拉斯加上空經常會出現蜃景;二是出現的時間一致，比如我國蓬萊的蜃景大多出現於每年的5、6月份，俄羅斯齊姆連斯克附近蜃景往往是在春天出現，而美國阿拉斯加的蜃景一般是在6月20日以後的20天內出現。