風のない穏やかな海を航行していたり、海辺を眺めていたりすると、空に遠くの船や島々、城などの映像を目にすることが多く、砂漠を旅していると、ふと遠くの砂漠に湖があることに気がつくことがあります。湖畔の木々が揺れ、人々を切望させます。しかし、風が吹くと、これらのイメージは突然消えます。それは、一般に蜃気楼、または単に蜃気楼として知られる一種のファントムであることが判明しました。
この現象はなぜ起こるのでしょうか? この質問に答えるには、まず光の屈折から始めなければなりません。
光が同じ密度の均一な媒質の中を進む場合、光の速度は一定で、直線的に進みます。しかし、ある媒体から密度の異なる別の媒体に光が傾くと、光の速度が変化し、光の方向も曲がります。この現象を屈折と呼びます。
まっすぐな棒を斜めに水中に差し込むと、光の屈折により棒の水中部分と水面に露出した部分が折れたように見えます。
左上の写真のような装置を使って、水の光を水と空気の界面に投射したことがあり、この界面で光が2つに分かれていることがわかります。他の部分は空気中に屈折します。水中で鏡を回転させて、界面に当たる光がより傾くようにすると、空気中の光の屈折がより激しく見えます。インターフェースに投射された光が下の左の写真のようになると、すべての光が反射して水に戻り、空気中に屈折する光はなくなります。この現象は全反射と呼ばれます
空気自体は均質な媒質ではなく、一般に高さが高くなるほど密度が低くなり、高さが高くなるほど密度は低くなります。光が高さの異なる空気層を通過するとき、必ず何らかの屈折が生じますが、このような屈折は私たちの日常生活で利用されているため、違和感はありません。
しかし、空気の温度が鉛直方向に異常に分布すると、空気密度の鉛直方向の異常な変化を引き起こし、通常とは異なる屈折と全反射を引き起こし、蜃気楼の現象を引き起こします。異常な空気密度の特定の状況により、蜃気楼はさまざまな形で現れます。
夏は日中の海水温が比較的低く、特に冷水が流れる海面は水温が低く、下層の空気は水温の影響を受けやすいため、上層の空気よりも寒く、下層が寒く上層が暖かいという異常現象が起きます。下層の空気はもともと気圧が高いため密度が高く、現在は上層よりも気温が低く、密度が特に大きいため、密度の高い空気と薄い空気の差は非常に大きくなっています。重要。
東の地平線の下に船がある場合、通常は見えません。このとき、密な空気と薄い空気の差が大きすぎると、船からの光は、密な空気の層から薄い空気の層へ徐々に屈折し、上層で全反射してから、下の密な空気の層. Zhonglai; このような曲線の後、最終的に私たちの目に入ると、そのイメージを見ることができます.人間の目は常に物体が直線上にあるように感じるため、私たちが見る船のイメージは実際の物体よりもはるかに高いため、蜃気楼と呼ばれます。
蜃気楼は、わが国の海岸沿いで時々見られます。 1933 年 5 月 22 日午前 11 時、青島前海の珠沙島 (膠州湾の入り口の外) でも蜃気楼が発見されました。 1957年、広東省近海で6時間続く蜃気楼がありました。
蜃気楼は夏の海だけでなく、1934 年 8 月 2 日に南通市付近の川面に出現するなど、川面でも見ることができます。涼しくてとても暑い日でしたが、午後になると突然、塔、城、木々、家々が長江に映り、蜃気楼はすべて10キロ以上の長さでした。約30分後、東に移動し、突然姿を消しました。すると、雲の中にそびえ立つ 3 つの大きな山が現れ、真ん中の山は香炉のように見えましたが、すべて消えるまでにさらに 30 分かかりました。
砂漠では日中、砂や砂利が太陽によって焦がされ、砂層付近の温度が急激に上昇します。空気の熱伝達が悪いため、風がない場合、空気の上層と下層の間の熱交換は非常に小さく、上層と下層の間の空気温度の垂直差が非常に大きくなり、リードします。下層の空気密度が上層の空気密度よりも小さくなる異常現象。この場合、目の前に木があると、比較的湿気の多い場所に生育し、木のてっぺんから投射される光が下向きに傾くのは、密度の高い空気層から密度の低い空気層に入るからです。屈折が起こります。屈折した光が地面近くの高温で薄い空気層に到達すると全反射が起こり、地面近くの密度の低い空気層によって反射されて上の密度の高い空気層に戻ります。このように、下に凹んだ湾曲した光を通して、木のイメージが人間の目に送られ、木の反射が現れます。
反射が実際のオブジェクトの下にあるため、蜃気楼とも呼ばれます。この種の反射は、遠くに湖があるに違いないと考えて、水辺の木の影のような錯覚を人々に簡単に与えることができますが、実際には水源はありません。砂漠を旅したことのある人なら誰でも同じような経験をするでしょう。これは、炎天下で砂が焦げ付き、空気層の密度が下から上に徐々に高くなり、蜃気楼が発生するためです。
どんな蜃気楼でも、無風か微風の気象条件でしか現れません。強い風が一緒に上層と下層の空気の攪拌と混合を引き起こすと、上層と下層の空気の密度の差が減少し、光の異常屈折と全反射がなくなります。幻想はすぐに消えました。
