 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( январь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
Мираж является естественным оптическим явлением , в котором световые лучи согнуть с помощью рефракции , чтобы произвести смещенное изображение удаленных объектов или неба. [1] Это слово пришло в английский язык через французское (se) mirer , от латинского mirari , что означает «смотреть, удивляться». [2]
Миражи можно разделить на «низшие» (означающие низшие), «высшие» (означающие высшие) и « Фата-Моргана », один из видов высших миражей, состоящих из серии необычно сложных вертикально расположенных изображений, которые образуют один быстро меняющийся мираж.
В отличие от галлюцинации мираж - это реальное оптическое явление, которое можно запечатлеть на камеру, поскольку световые лучи на самом деле преломляются, формируя ложное изображение в месте нахождения наблюдателя. Однако то, что представляет собой изображение, определяется способностями человеческого разума к интерпретации. Например, плохие изображения на суше очень легко принять за отражения от небольшого водоема.
Нижний мираж [ править ]
В нижнем мираже изображение миража появляется под реальным объектом. Настоящий объект в нижнем мираже - это (голубое) небо или любой далекий (поэтому голубоватый) объект в том же направлении. Мираж заставляет наблюдателя видеть яркое голубоватое пятно на земле.
Световые лучи, исходящие от конкретного удаленного объекта, проходят почти через одни и те же слои воздуха и все преломляются примерно под одним углом . Следовательно, лучи, идущие сверху объекта, будут приходить ниже, чем лучи снизу. Изображение обычно перевернуто, что усиливает иллюзию того, что изображение неба, видимое вдалеке, представляет собой зеркальное отражение от лужи воды или масла, действующей как зеркало .
Плохие изображения нестабильны. Поскольку более теплый воздух поднимается вверх, а более холодный (будучи более плотным ) опускается, слои смешиваются, вызывая турбулентность . Изображение будет соответственно искажено ; он может колебаться и / или выдвигаться вертикально ( возвышаться ) или горизонтально ( наклоняться ). Если присутствует несколько температурных слоев , несколько миражей могут смешаться, что может привести к двойному изображению. В любом случае миражи обычно имеют высоту не более половины градуса (примерно угловой диаметр Солнца и Луны) и исходят от объектов на расстоянии от десятков метров до нескольких километров.
Тепловая дымка [ править ]
Тепловая дымка , также называемая тепловым мерцанием , относится к нижнему миражу, наблюдаемому при просмотре объектов через массу нагретого воздуха. Общие случаи, когда возникает тепловая дымка, включают изображения объектов, просматриваемых через асфальтобетонные (также известные как гудронированные дороги) дороги и каменные крыши в жаркие дни, над огнем и за ним (например, при горящих свечах , обогревателях патио и кострах ) и через выхлопные газы. от реактивных двигателей . Появление на дороге из-за горячего асфальта часто называют «дорожным миражом».
Конвекция приводит к тому , температура воздуха меняться, и изменение между горячим воздухом на поверхности дороги и более плотный холодный воздух над ним создает градиент в показателя преломления воздуха. Это дает размытое эффект мерцания , что препятствует возможности разрешить изображение и увеличивается , когда изображение увеличено с помощью телескопа или телеобъектива .
Свет от неба под небольшим углом к дороге преломляется индексным градиентом, создавая впечатление, будто небо отражается от поверхности дороги. Разум интерпретирует это как лужу воды на дороге, поскольку вода также отражает небо. Иллюзия исчезает по мере приближения наблюдателя к зеркальному объекту.
На асфальтированных дорогах может показаться, что на них пролили воду или даже масло. Этот вид низшего миража часто называют «миражом пустыни» или «миражом шоссе». И песок, и асфальт могут сильно нагреваться под воздействием солнца, легко будучи более чем на 10 ° C (18 F °) выше, чем воздух на метр выше, что достаточно, чтобы создать условия, подходящие для возникновения миража.
Тепловая дымка не связана с атмосферным явлением дымки .
Высший мираж [ править ]
Превосходный мираж - это мираж, в котором изображение миража кажется расположенным над реальным объектом. Высший мираж возникает, когда воздух ниже линии обзора холоднее, чем воздух над ним. Это необычное расположение называется температурной инверсией , поскольку теплый воздух над холодным воздухом противоположен нормальному температурному градиенту атмосферы в дневное время. Проходя через температурную инверсию, световые лучи изгибаются вниз, и поэтому изображение появляется над истинным объектом, отсюда и название высшего . [3] Высшие миражи обычно более стабильны, чем нижние миражи, так как холодный воздух не имеет тенденции подниматься вверх, а теплый воздух не имеет тенденции двигаться вниз.
Высшие миражи довольно распространены в полярных регионах , особенно над большими ледяными покровами с равномерно низкой температурой. Высшие миражи также встречаются на более умеренных широтах, хотя в этих случаях они более слабые и, как правило, менее гладкие и устойчивые. Например, удаленная береговая линия может казаться возвышающейся и казаться выше (и, следовательно, возможно, ближе), чем она есть на самом деле. Из-за турбулентности появляются танцующие шипы и башни. Этот тип миража также называют Fata Morgana или hafgeringar на исландском языке . [4]
Верхний мираж может быть перевернутым или перевернутым, в зависимости от расстояния до истинного объекта и температурного градиента. Часто изображение выглядит как искаженная смесь верхних и нижних частей.
Поскольку Земля круглая, если кривизна изгиба вниз световых лучей примерно такая же, как кривизна Земли , световые лучи могут перемещаться на большие расстояния, в том числе из-за горизонта. Это было замечено и задокументировано в 1596 году, когда корабль в поисках Северо-Восточного прохода застрял во льдах Новой Земли , за Полярным кругом . Солнце, казалось, взошло на две недели раньше, чем ожидалось; настоящее Солнце все еще находилось за горизонтом, но его световые лучи следовали изгибу Земли. Этот эффект часто называют новоземельским миражом.. На каждые 111,12 км (69,05 мили), которые световые лучи проходят параллельно поверхности Земли, Солнце будет казаться на 1 ° выше над горизонтом. Чтобы это стало возможным, инверсионный слой должен иметь правильный температурный градиент на всем расстоянии.
Точно так же корабли, которые находятся так далеко, что они не должны быть видны выше геометрического горизонта, могут появляться на горизонте или даже над ним как высшие миражи. [5] Это может объяснить некоторые истории о летающих кораблях или прибрежных городах в небе, описанные некоторыми полярниками. Это примеры так называемых арктических миражей или хиллингаров по-исландски.
Если вертикальный температурный градиент составляет +12,9 C ° на 100 метров (где положительный знак означает, что температура становится выше по мере увеличения), то горизонтальные световые лучи будут просто следовать за кривизной Земли, и горизонт будет казаться плоским. Если градиент меньше (как это почти всегда), лучи недостаточно изогнуты и теряются в пространстве, что является нормальной ситуацией для сферического выпуклого «горизонта».
В некоторых ситуациях удаленные объекты можно поднимать или опускать, растягивать или укорачивать без использования миража.
Фата Моргана [ править ]
Fata Morgana (название происходит от итальянского перевода Моргана ле Фэй , фея Shapeshifting наполовину сестра короля Артура) является очень сложным выше мираж. Он появляется с чередованием сжатых и растянутых областей, прямых изображений и инвертированных изображений. [6] Фата Моргана - это также быстро меняющийся мираж.
Миражи Fata Morgana наиболее распространены в полярных регионах , особенно над большими пластами льда с равномерно низкой температурой, но их можно наблюдать практически везде. В полярных регионах Fata Morgana можно наблюдать в холодные дни; в пустынных районах, над океанами и озерами в жаркие дни можно наблюдать Fata Morgana. Для Фата Морганы температурная инверсия должна быть достаточно сильной, чтобы кривизна световых лучей внутри инверсии была сильнее, чем кривизна Земли . [6] [ требуется проверка ]
Лучи будут изгибаться и образовывать дуги . Наблюдатель должен находиться в атмосферном канале , чтобы увидеть Фата Моргана. [7] мираж миражи можно наблюдать с любой высоты в пределах земной атмосферы , в том числе из гор или самолетов. [8] [9]
Искажения изображения и искажение света могут производить впечатляющие эффекты. В своей книге «Погоня за« Бисмарком »и его затопление» Людовик Кеннеди описывает инцидент, который якобы произошел под Датским проливом в 1941 году после затопления « Гуда» . " Бисмарк" , преследуемый британскими крейсерами " Норфолк" и " Саффолк", скрылся из виду в морской туман. Через несколько секунд корабль снова появился, направляясь к британским кораблям на большой скорости. В тревоге крейсеры разделились, ожидая неминуемой атаки, и наблюдатели с обоих кораблей с удивлением наблюдали, как немецкий линкор затрепетал, стал нечетким и исчез. Радиолокационные часы во время этих событий показали, что « Бисмарк», конечно же, не изменил своего курса.
Ночные миражи [ править ]
Условия для создания миража могут возникать как днем, так и ночью. При некоторых обстоятельствах миражи астрономических объектов и миражи огней движущихся транспортных средств, самолетов, кораблей, зданий и т. Д. Могут наблюдаться ночью. [4]
Мираж астрономических объектов [ править ]
Мираж астрономического объекта - это естественное оптическое явление, при котором световые лучи изгибаются, создавая искаженные или множественные изображения астрономического объекта . Миражи наблюдаются у таких астрономических объектов, как Солнце , Луна , планеты , яркие звезды и очень яркие кометы . Чаще всего наблюдаются миражи заката и восхода солнца .
См. Также [ править ]
- Атмосферная рефракция
- Набегающие и подобные явления преломления
- Мираж астрономических объектов
Ссылки [ править ]
- ^ Линч, Дэвид К .; Ливингстон, Уильям Чарльз; Ливингстон, Уильям (2001-06-11). Цвет и свет в природе . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-77504-5.
- ^ «Определение миража» . Мерриам-Вебстер . Проверено 8 декабря 2019 .
- ^ " " Парящий корабль "сфотографирован у берегов Корнуолла пешеходом" . 4 марта 2021 г.
- ^ а б Дэвид К. Линч и Уильям Ливингстон (2001). Цвет и свет в природе (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 58. ISBN 978-0-521-77504-5.
- ^ Образец, Ян (5 марта 2021 г.). «Уокер« ошеломлен », увидев корабль, парящий высоко над морем у Корнуолла» . Хранитель . Проверено 6 марта 2021 года .
- ^ a b Введение в миражи Энди Янга
- ^ SDSU.edu , "Глоссарий атмосферной оптики" Энди Янга
- ^ Дерст и Булл (1956). Встретились. Mag. 85 . С. 237–242.
- ↑ Эндрю, Янг. Аннотированная библиография миражей, зеленых вспышек, атмосферной рефракции и т . Д.
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме миражей . |
 | В Wikisource есть текст статьи Mirage из Британской энциклопедии 1911 года . |
- Объяснение всех видов миражей
- China daily, редкий мираж в Пэнлай
- Высший мираж
- Нижний мираж
- Мираж шоссе
- Фата Моргана Мираж с тропы континентального водораздела
- Боули, Роджер (2009). «Миражи» . Шестьдесят символов . Brady Харан для Ноттингемского университета .
