Миражи

Что это такое мираж

Мираж – это оптическое явление, которое происходит при преломлении света в слоях атмосферы с разной плотностью и температурой. Обычно миражи наблюдаются над горячими поверхностями, такими как песчаные дюны или города в жаркие дни. Они могут создавать иллюзию водных поверхностей, оазисов, высоких зданий и других объектов, которые кажутся находящимися вдали, но на самом деле находятся намного ближе. Миражи бывают различной формы и типа, включая миражи, поднимающиеся над поверхностью, и миражи, которые “спускаются” вниз, создавая иллюзию обратного изображения.

Это явление природы встречается в различных частях света, они возникают в зонах с высокими температурами и низкой влажностью воздуха, таких как 

• пустыни
• дороги в горячих регионах
• над морской поверхностью

Например, миражи на песчаных дюнах часто наблюдаются в Африке или Австралии. 

Кроме того, миражи возможны на снежных полях и ледяных равнинах, то есть в северных областях, если воздух над ними достаточно нагрет.  Миражи по сути могут возникать в любой зоне с неоднородным распределением температуры воздуха в зависимости от высоты, плотности и преломлений света в зоне атмосферы.

Природа, ведя своеобразную игру воздуха со светом, заставляет видеть изображения там, где они не существуют. Это природное чудо называется мираж и ему есть научное объяснение. Что такое мираж хорошо изучено исследователями, давшими разгадку этому, казалось бы, мистическому явлению.

Мираж – это оптический эффект в атмосфере Земли, который вполне объясняется физическими законами. Свет в пространстве распространяется по прямой линии. Это происходит только до тех пор, пока световой поток не достигнет воздушного слоя, имеющего другую температуру и, соответственно, плотность. Разница в физическом состоянии вызывает преломление световых лучей на границе между слоями. В результате многократного преломления зрители наряду с окружающей обстановкой видят реальную, но расположенную вдалеке, картину.

Мираж не является частым явлением, поскольку для этого необходимы оптимальные для проектирования изображения условия. Это вызывает трудность изучения этого природного явления.

Как появляются

С точки зрения физики появление миражей связано с образованием “атмосферных зеркал”. Один из воздушных слоев, расположенных наверху, начинает отражать лучи света. Благоприятным временем для этого может служить утро, когда атмосферные слои внизу еще не нагрелись после соприкосновения с охлажденной за ночь землей, а теплый воздух поднялся наверх. Один из верхних слоев начинает “отзеркаливать” картины, находящиеся на земле, но не перпендикулярно вниз, а в сторону, иногда на весьма далекое расстояние. Изображения могут быть достаточно большими – горы, корабли, города.

Всем известен пустынный мираж, когда путники видят спасательный источник воды. Можно сказать, что в этом случае мираж является опасным явлением, вызывающим стресс. Видя вожделенную воду, путники упорно двигаются к ней, теряя силы, но расстояние не уменьшается. Постепенно видение исчезает, оставив недоумение и отчаяние.

Мираж: какие бывают

Существуют различные виды миражей: неподвижные, перемещающиеся, вертикальные и горизонтальные. Причины возникновения каждого из них различны, как и явления в атмосфере, их вызывающие.

Выделяют следующие виды миражей:

• нижний;
• боковой;
• верхний;
• объемный;
• фата-моргана;
• фантом дальнего видения.

Нижний

Нижний (или как его еще называют озерный) мираж встречали многие люди, проезжая летом на автотранспорте по асфальту. Визуально казалось, что впереди дорога залита водой или на ней имеется лужа.

Иллюзия рассеивалась по мере приближения. Объяснение довольно романтично – мираж неба на горячем асфальте. Такое же явление возникает на раскаленном песке пустыни. Нижний разогретый воздух, отразившись от земной поверхности, попадает в поле зрения. Человек видит кусочек неба, принимая его за водную поверхность.

Боковой

При расположении воздушных слоев одинаковой плотности не горизонтально, а под углом или вертикально, появляется боковой мираж. Он может возникнуть как отражение света от разогретой стены дома или от печи. Также его можно увидеть утром на берегу водоема около отвесных скал, когда солнце уже появилось, но не успело прогреть воду и воздух над ней. Природа этого вида такая же, как у нижнего – лучи света отражаются от нагретой прослойки воздуха.

Верхний

Верхний мираж наблюдается, когда над слоем холодного воздуха оказывается более нагретый. Он может быть принесен южным ветром. Лучи от предметов, находящихся на земле, начинают двигаться по дуге. Описав ее, свет спускается вниз, но на большом расстоянии от источника. Оно может исчисляться десятками и сотнями километров. Горизонт “приподнимается” и возникает мираж.

Такой вид встречается реже, чем нижний, но имеет более стабильный характер, поскольку согласно законам физики холодный воздух остается внизу, а теплый наверху. Часто наблюдается над холодной водой. При возникновении такого явления можно увидеть корабль или гору, плывущие в небе. В зависимости от расстояния и разницы температур изображение бывает прямое и перевернутое. Возможна мозаика из этих вариантов.

Объемный

Объемный мираж является видением самого себя. Он возникает в горах, когда для этого возникают определенные условия – стоячие пары воды. Изображение получается искаженным на близком расстоянии от оригинала.

Фата-моргана

Сочетание нескольких форм вызывает непростое оптическое явление – фата-моргана. Это наиболее сложный из всех видов миражей. Предметы, находящиеся вдалеке, становятся видны многократно и с резкими искажениями. Четкого объяснения, как образуется этот феномен, не существует, но теорий, дающих определение этому явлению, имеется в большом количестве.

Интригующее название дано в честь итальянской феи – Морганы. Согласно легенде она живет на дне морском и развлекается обманом людей, плывущих на кораблях, различными видениями.

Условия образования фата-морганы – чередование плотности в нижних слоях воздуха из-за разницы температур. Каждый слой дает свое зеркальное отражение. Кроме этого, происходит преломление лучей. В результате реальные объекты дают искаженные изображения, которые частично накладываются друг на друга. Со временем эта картина быстро меняется, что создает причудливую картину.

В редком случае фата-моргана образуется при появлении одновременно верхних и нижних миражей. Лучи преломляются в обоих слоях, создавая картину, искаженную до неузнаваемости. Изменяются также и реальные размеры.

Фата-моргану, в частности, наблюдают вблизи от морского берега. Это может привести к тому, что полярные исследователи недооценивают расстояние между различными объектами. Эффект фата-морганы создает видимость гор и кораблей над поверхностью океанов и морей. Сложный вариант фантома вследствие крутых переломов имеет двойное и тройное изображение.

Фантом дальнего видения

Один из известных примеров фантома дальнего видения – призрачный парусный корабль “летучий голландец”. Согласно мифу он вечно бороздит моря, не имея возможности пристать к берегу. Встреча с ним является плохим предзнаменованием. В реальности это означает, что моряки видели проекцию корабля, плывущего на большом от них расстоянии.

Появление фантома дальнего видения становится возможным, когда воздушные массы нагреваются от земной поверхности, поднимаются наверх и там охлаждаются. Если по разным причинам под холодными воздушными массами оказывается более теплый, то при большой разнице температур световые лучи поднимаются, а затем опускаются на большом расстоянии от источника.

Где можно наблюдать мираж

Возникнуть это физическое явление может в любом месте, но некоторые регионы имеют преимущество по частоте. Прежде всего, это пустыни, но более яркие видения встречаются на Аляске. Они будут тем более отчетливыми, чем холоднее воздух вокруг. Там не раз наблюдались проекции горных массивов и больших городов с небоскребами. Таким местом также является Китай, точнее его восточное побережье. Появление фантомов там фиксировалось неоднократно.

С миражами нередко встречаются около озера Байкал. Там можно увидеть даже такой редкий вид, как фата-моргана. Наблюдать их можно длительное время – несколько дней или недель. Это объясняется наличием оптимальных условий. Летом – прогретый воздух над холодной водой, зимой – неподвижный воздух при сильных морозах. В зонах умеренного климата миражи можно увидеть в знойное лето при отсутствии ветра.