почему образуются миражи как явление образования миражей можно объяснить

23.03.202328.03.2023 admin 0 Comments

Что такое миражи и как они появляются?

Какие ассоциации вы испытываете, когда слышите слово «мираж»? Как правило, вам представляется усталый путник, который бредет по раскаленному песку и палящему Солнце в поисках воды. Несколько часов он умирает от жажды, но внезапно видит на горизонте оазис. Он бежит к нему, она становится все ближе и ближе. Так продолжается до тех пор, пока он не подпрыгивает в воздух, готовясь искупаться в пресной воде, но вновь приземляется на песок. Вы можете подумать, что путешественник галлюцинирует, но миражи – самая что на есть естественная оптическая иллюзия. В мультфильмах мираж часто рисуют как пышный оазис, что лежит в тени качающихся пальм, но скорее всего он выглядит как обычный бассейн с водой.

На самом деле мираж в воображении и мираж в реальной жизни – разные вещи

Как образуются миражи?

Начнем с того, что миражи не имеют никакого отношения к воде. На самом деле все дело в том, как свет проходит через воздух. Обычно световые волны от Cолнца проходят прямо через атмосферу и только потом достигают наших глаз. Но свет движется с разной скоростью через горячий и холодный воздух. В итоге получается, что мы видим миражи, когда земля очень горячая, а воздух довольно прохладный. Горячая почва под ногами нагревает слой воздуха прямо над планетой, а когда свет проходит через холодный воздух и попадает в слой горячего воздуха, он преломляется. Это преломление света называется рефракцией.

«Мираж – это перевернутое изображение, полученное атмосферной рефракцией», – считает Эндрю Янг, астроном из университета штата Сан-Диего, о чем пишет издание Live Science. Атмосферная рефракция возникает, когда изменение плотности воздуха заставляет солнечные лучи изгибаться, двигаясь в направлениях, отличных от нормальных прямых линий. Когда рефракция достаточно сильна, чтобы мы увидели перевернутые изображения, она смещает изображения только в вертикальном направлении, а не вбок. Все, что мы видим, кажется слегка смещенным от своего геометрического направления рефракцией, вызванной градиентами плотности в воздухе.

Иногда рефракция делает далекие объекты похожими на рябь.

Еще больше интересных статей о том, какие оптические иллюзии мы видим и почему, читайте на нашем канале в Google News

Возможно, вы удивитесь, но миражи часто можно увидеть на улицах в солнечные дни. Они образуются за счет более теплого «низшие миражи», потому что перевернутое изображение находится ниже прямого. В свою очередь, высшие миражи возникают, когда относительно теплый воздух лежит поверх холодного, а лучи света наклоняются вниз к более холодному и плотному воздуху. Это приводит к тому, что изображение объекта, например заходящего солнца на горизонте, появляется выше его фактического положения, а иногда даже вверх ногами. Высшие миражи, по мнению исследователей, как правило более эффектны.

Так как слой очень теплого воздуха преломляет солнечные лучи практически в U-образный изгиб, наш мозг думает, что свет движется по прямой линии, не воспринимая изображение как искаженный свет с неба. Так что нет совершенно ничего удивительного в том, что мозг думает, что свет должен исходить от чего-то на земле. Искривленные солнечные лучи преломляются, когда они переходит из более холодного воздуха в более горячий воздух и обратно к нашим глазам. Подробнее о том, что такое свет и как с его помощью ученые изучают экзопланеты читайте в нашем материале.

Где можно увидеть мираж?

Усталый путник в пустыне видит голубой оазис вовсе не из-за галюцинаций

Наш мозг играет с нами злую шутку, предполагая, что преломленный свет следует прямому пути. Вот что заставляет усталого путника в пустыне Сахара, например, идти за светом прямо к оазису который, по-видимому, является самой обычной землей и песком. Объединяя все это вместе, преломленный свет интерпретируется как прямой, позволяя увидеть изображение неба на земле. Вот почему многие миражи кажутся голубой водой. Мы думаем, что наткнулись на оазис, когда на самом деле видим мерцающий образ голубого неба. Поскольку наш мозг не распознает небо как находящееся на земле, мы представляем себе, что это – сияющая голубая вода.

На самом деле исследователи утверждают, что нет абсолютно никакой необходимости отправляться в пустыню, чтобы увидеть мираж: вы удивитесь, но миражи очень распространены на дорогах, взлетно-посадочных полосах аэропортов и даже на горячем песке на пляже. Миражи можно обнаружить везде, где земля поглощает много тепла. Самые эффектные миражи происходят на широких просторах, так как слишком много холмов, провалов или бугров не позволят преломленному свету достичь ваших глаз. А вы когда-нибудь видели миражи? Ответ будем ждать здесь!

Источник

Миражи

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.

Что это такое

Мираж – это оптический эффект в атмосфере Земли, который 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.

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

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 наблюдаются миражи

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.

Источник

Миражи

Мираж – необычное, поражающее воображение природное явление, когда наблюдатель замечает призрачные объекты. Мираж – не волшебство, а игра солнечного света с воздухом.

Что такое мираж

С точки зрения физики, мираж – это оптическое явление, наблюдаемое при отражении световых потоков между неодинакового нагретыми, различающимися по плотности слоями воздуха.

Фантом – объект, неожиданно предстающий перед взглядом наблюдателя, – не иллюзия. Призрачный объект действительно существует на дальнем расстоянии от точки наблюдения. Наблюдатель созерцает проекцию объекта, что образовалась в результате многократно повторившегося преломления светового потока. Фантом появляется при особом условии: температура воздуха в приземном слое существенно отличается от значения в вышележащих слоях атмосферы.

Распространенной местностью возникновения миражей считается пустыня. В действительности фантомы регулярно наблюдаются на Аляске, выглядят четкими, колоритными. Пустынный мираж наблюдают наиболее часто, поскольку Африка и Аравийский полуостров заселены бедуинами, интересны ученым, туристам. На Аляске любуется атмосферным явлением малочисленное местное население.

Туристам, что оказались в китайском городе Пенглай, предоставляется возможность запечатлеть яркие, четко обрисованные миражи в сезон продолжительных осадков. Везет туристам, что попадают в город не в ясную, а дождливую погоду. На территории России фантомы способны возникать в жаркий сезон над водными просторами Байкала.

Мираж – необычайно красивое, но опасное явление. Опасность заключается в фантомности. Путник следует за возникшим перед взором объектом. Видение отодвигается дальше, растворяется в воздухе, приводит восприимчивого субъекта к сумасшествию. История изобилует случаями, когда бредущий в отчаянии по пустыне путник замечал на горизонте оазис, устремлялся к спасению, но находил лишь бесконечные барханы.

Для современных путешественников ученые разработали карты с указанием местностей наиболее частого появления миражей. На неблагоприятном участке приходится проявлять внимательность.

Причина появления миражей

Объяснение происхождения миражей связано с формированием «атмосферного зеркала». Рассмотрим процесс образования явления на рассвете:

Виды миражей

Миражи уникальны, не существует аналогичных пар, поэтому классификация уловная. В зависимости от состояния воздуха и происходящих в атмосфере процессов, выделяют стабильные и смещающиеся, горизонтально и вертикально направленные виды миражей. Фантомы формируются малозаметные и огромные, перед взором наблюдателя предстают целые города и горы.