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蜃景,亦称海市蜃楼

(节 3.2.3.7)

定义:蜃景:主要由远处景物映像组成的光学现象。这些映像可以是稳定的或摇摆的、单个或多个、直立或倒置、垂直放大或缩小。

P.13.7

在蜃景中看到的物体,有时会出现在不同于实际角度的地平线上方。差异可能高达10°。在地平线下方或山体遮挡的物体也可看到(“隐约可见”),并且在蜃景发生时,正常情况下可见的物体可能会消失。

蜃景是由于气层的温度不同,因而密度不同,使折射率发生变化,光线穿过气层时发生弯曲。因此,当地表温度与上方空气有巨大温差时,通常可看到蜃景。

在强烈升温的水面、土壤、海滩、道路等处,蜃景可呈下现蜃景,在雪地、寒冷海面等处,蜃景可呈上现蜃景

最常见的下现蜃景是出现在炎热的路面或沙漠表面上,给人一种地面上有一片水的错觉。这是由于晴空光线朝着观测者向上折射。在下现蜃景中,远处景物映像向下移位(例如,天空的光看起来好像是地面上的水)。光线强烈弯曲可产生数个直立和倒置的映像。

上现蜃景出现在比其上方空气温度低得多的平坦表面上。在这种情况下,景物的光朝着观测者向下弯,使远处的景物看起来高于其真实的位置。

复杂蜃景 是一种非常复杂的上现蜃景,通常见于极地地区,由于异常密度剖面所造成的,蜃景中的物体型态不断变化,发生横向和竖向变形、倒转和抬升。在极地地区之外发生的著名例子是在西西里岛远处山上俯视墨西拿海峡冷水海域上方看到的复杂蜃景。

天体蜃景,如太阳或月亮以及偶尔是行星、明亮的恒星和明亮的彗星,都可能会产生该天体的扭曲或多重映像。最常见的是日落和日出蜃景。

在表面(通常在海上)暖空气层上方有冷空气叠加的情况下,可能会形成下现蜃景。随着太阳向地平线降低,太阳蜃景(倒置)升起。最终,它们相遇形成了“奥米茄”形状(以希腊字母命名)。这也称之为“伊特鲁里亚花瓶”。

如果较暖的空气叠加在较冷的表面空气上,俯视时可看到倒转的幻像。多个倒转映像可能会出现相当扭曲的太阳映像。

新地岛效应是极地冬夜结束时,太阳提早出现。这是由于阳光穿过有强烈温跃(光学波导)的大尺度逆温发生强烈折射。光线沿着地球的曲率长距离弯曲,当太阳的实际位置仍然低于地平线时,可在地平线上方看到方形或线形的扭曲太阳。

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