海市蜃樓形成的原因有哪些
海市蜃樓形成的原因有哪些
海市蜃樓是光在密度分布不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生全反射而產(chǎn)生的，海市蜃樓形成的具體原因我們還有待研究，下面小編為大家介紹海市蜃樓形成的原因，感興趣的朋友們一起來看看吧!
海市蜃樓的形成原因
海市蜃樓常在海上、沙漠中產(chǎn)生，海市蜃樓是光線在延直線方向密度不同的氣層中，經(jīng)過折射造成的結(jié)果。海市蜃樓的種類很多：根據(jù)它出現(xiàn)的位置相對(duì)于原物的方位，可以分為上蜃、下蜃和側(cè)蜃;根據(jù)它與原物的對(duì)稱關(guān)系，可以分為正蜃、側(cè)蜃、順蜃和反蜃;根據(jù)顏色可以分為彩色蜃景和非彩色蜃景等等。
海市蜃樓是一種反常的折射現(xiàn)象，它是光線在垂直方向密度不同的大氣層中傳播，經(jīng)過折射造成的結(jié)果。常分為上現(xiàn)、下現(xiàn)和側(cè)現(xiàn)海市蜃樓。
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，則稱為上現(xiàn)蜃景。上現(xiàn)蜃景常出現(xiàn)在海上，和北方有冰雪覆蓋的地方。這是因?yàn)楹Ｋ砻嬲舭l(fā)時(shí)要消耗熱量同時(shí)海水溫度的升高緩慢，而在冰雪覆蓋的地區(qū)由于冰雪面能將大部分太陽光反射掉同時(shí)冰雪融化時(shí)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(xiàn)強(qiáng)烈的逆溫現(xiàn)象。如果近地面層是強(qiáng)逆溫時(shí)，空氣密度會(huì)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(huì)向下屈折，遠(yuǎn)方地平線處的樓宇等的光線經(jīng)折射進(jìn)入觀測(cè)者眼簾，便出現(xiàn)了上現(xiàn)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，則稱為下現(xiàn)蜃景。下現(xiàn)蜃景大都出現(xiàn)熱季的沙漠上或冬季暖洋流的海上。在晴朗少云平靜無風(fēng)的天氣里，陽光照射在干燥的沙土上，沙土的比熱小，土溫上升極快，這里幾乎沒有水分蒸發(fā)，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(dāng)近地層是強(qiáng)烈降溫層時(shí)，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(nèi)傳播時(shí)會(huì)向上屈折，遠(yuǎn)方地平線處的景物的光線，經(jīng)折射后直入觀測(cè)者眼簾，便出現(xiàn)了下現(xiàn)蜃景。
當(dāng)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(shí)候，便可能出現(xiàn)側(cè)向蜃景。
總而言之，海市蜃樓是一種十分有趣的折射和反射現(xiàn)象。
自然界中的海市蜃樓
汽車在高速公路上奔跑，白花花的太陽光炙烤著路面，只聽見風(fēng)的呼嘯和馬達(dá)的轟鳴，思維似乎停止了。突然，前方不遠(yuǎn)處浮現(xiàn)出一灘水，正在前方行駛的汽車也在水中映出一個(gè)清晰的倒影。但隨著汽車的行駛，那灘水始終在前方，最后慢慢的消失。這是在高速公路上經(jīng)?？梢钥吹降默F(xiàn)象。
一直流傳著這樣一個(gè)故事。從前，有一個(gè)駱駝隊(duì)在炎氣熏人的沙漠中躊躇前進(jìn)?？崾詈透稍锏奶鞖馐沟寐眯姓咂７Σ豢?，皮袋中的水已經(jīng)喝完了，嘴唇干得發(fā)裂，這時(shí)他們多么想能喝到一口清涼的水啊!突然，在遙遠(yuǎn)的前方沙漠間，出現(xiàn)了一個(gè)湖，湖的兩岸高聳著宮殿和寺院，給他們帶來了莫大的希望和清涼的預(yù)感，于是快速朝前奔去。走過一個(gè)沙丘又一個(gè)沙丘，但湖泊、宮殿和寺院仍在遙遠(yuǎn)的地方，忽暗忽亮，忽隱忽現(xiàn)。過了一會(huì)兒，突然湖水、宮殿、寺院全部消失得無影無蹤了。
在平靜無風(fēng)的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等處偶爾會(huì)在空中或“地下”出現(xiàn)高大樓臺(tái)、城廓、樹木等幻景，我們稱這種現(xiàn)象為海市蜃樓。我國山東蓬萊海面上常出現(xiàn)這種幻景。在我國古代傳說中，認(rèn)為蜃乃蛟龍之屬，能吐氣而成樓臺(tái)城廓，又說海市是海上神仙的住所，它位在“虛無飄渺間”，因而得此名。宋朝沈括在《夢(mèng)溪筆談》中這樣寫道：“登州海中時(shí)有云氣，為宮室臺(tái)觀，城堞人物，車馬冠蓋，歷歷可睹。”
海市蜃樓的形成條件
蜃景與地理位置、地球物理?xiàng)l件以及那些地方在特定時(shí)間的氣象特點(diǎn)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。
就拿下蜃的形成來說。夏季沙漠中烈日當(dāng)頭，沙土被曬得灼熱，因沙土的比熱小，溫度上升極快，沙土附近的下層空氣溫度上升得很高，而上層空氣的溫度仍然很低，這樣就形成了氣溫的反常分布，由于熱脹冷縮，接近沙土的下層熱空氣密度小而上層冷空氣的密度大，這樣空氣的折射率是下層小而上層大。當(dāng)遠(yuǎn)處較高物體反射出來的光，從上層較密空氣進(jìn)入下層較疏空氣時(shí)被不斷折射，其入射角逐漸增大，增大到等于臨界角時(shí)發(fā)生全反射，這時(shí)，人要是逆著反射光線看去，就會(huì)看到下蜃。
柏油馬路因路面顏色深，夏天在灼熱陽光下吸收能力強(qiáng)，同樣會(huì)在路面上空形成上層的空氣冷、密度大，而下層空氣熱、密度小的分布特征，所以也會(huì)形成下蜃。
發(fā)生在沙漠里的“海市蜃樓”，就是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現(xiàn)的折射現(xiàn)象。沙漠里，白天沙石受太陽炙烤，沙層表面的氣溫迅速升高。由于空氣傳熱性能差，在無風(fēng)時(shí)，沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著，下熱上冷，上層空氣密度高，下層空氣密度低。當(dāng)太陽光從密度高的空氣層進(jìn)入密度低的空氣層時(shí)，光的速度發(fā)生了改變，經(jīng)過光的折射，便將遠(yuǎn)處的綠洲呈現(xiàn)在人們眼前了。在海面或江面上，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這種“海市蜃樓”的現(xiàn)象。
海市蜃樓是一種光學(xué)幻景，是地球上物體反射的光經(jīng)大氣折射而形成的虛像。 海市蜃樓簡(jiǎn)稱蜃景，根據(jù)物理學(xué)原理，海市蜃樓是由于不同的空氣層有不同的密度，而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率。也就是因海面上冷空氣與高空中暖空氣之間的密度不同，對(duì)光線折射而產(chǎn)生的。
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