Мираж
(Раздел 3.2.3.7)Определение: Мираж: оптическое явление, состоящее главным образом из устойчивых или колеблющихся одиночных или многих, правильных или перевернутых, увеличенных или уменьшенных по вертикали изображений удаленных предметов.
Предметы в мираже иногда отображаются в другом месте над горизонтом по сравнению с их реальным положением. Угловая разница может составлять до 10°. Предметы, расположенные ниже горизонта или скрытые горами, могут стать видимыми («висящими»), а предметы, которые видимы в нормальных условиях, при возникновении миража могут исчезать из вида.
Миражи возникают вследствие рефракции лучей света, проходящих через слои воздуха с изменяющимся из-за разницы в температуре и плотности коэффициентом рефракции. Поэтому они обычно наблюдаются, когда температура поверхности Земли сильно отличается от температуры воздуха над ней.
Миражи могут возникать в виде нижних миражей (низкий мираж) над сильно нагретой поверхностью воды, почвы, пляжа, дороги и т.д. или в виде верхних миражей (высокий мираж) над снеговыми полями, холодной поверхностью моря и т.д.
Чаще всего верхний мираж наблюдается над раскаленной поверхностью дороги или пустыни, создавая иллюзию водоема. Он возникает вследствие рефракции света от чистого неба в направлении наблюдателя. При нижнем мираже изображение отдаленного предмета перемещается вниз (например, свет от неба выглядит как вода на земле). Сильное искажение света может вызвать несколько прямых и перевернутых изображений.
Верхний мираж наблюдается над плоской поверхностью, температура которой намного ниже температуры воздуха над ней. В таких случаях свет от объекта изгибается вниз в сторону наблюдателю, поднимая отдаленные объекты выше их реальной выстоты.
Фата Моргана – это очень сложный верхний мираж, обычно наблюдаемый в полярных регионах и создаваемый необычными сочетаниями плотностей разных слоев воздуха, вызывающими горизонтальные и вертикальные искажения предметов, их переворачивание и подъем выше реальной высоты. Известный пример этого явления не в полярных регионах наблюдается в отдаленных горах Сицилии, когда наблюдатель находится в холодных водах Мессинского пролива.
Миражи астрономических объектов, таких как Солнце или Луна и, в некоторых случаях, планеты, яркие звезды и кометы, могут создавать искаженные или множественные изображения этих объектов. Чаще всего наблюдаются при восходе и закате.
Когда на слой теплого воздуха у поверхности, обычно над морем, сверху опускается слой холодного воздуха, может возникнуть нижний мираж. По мере снижения Солнца к горизонту, мираж (перевернутого) Солнца поднимается. В итоге они встречаются, образуя форму древнегреческой буквы «омега». Это явление также называется «этрусской вазой».
Когда слой теплого воздуха покрывает более холодный воздух у поверхности, при наблюдении сверху можно увидеть ложный мираж. Множественные переворачивания могут создать существенно искаженные изображения Солнца.
Эффект Новой Земли – это преждевременное отображение Солнца в конце полярной зимней ночи. Оно возникает вследствие сильной рефракции солнечного света при существенной инверсии температуры в термоклине (оптический канал). Свет изгибается вдоль изгибы Земли на большие расстояния, и искаженное изображение Солнца в виде квадрата или линии (линий) появляется над горизонтом, когда фактически Солнце все еще находится ниже горизонта.