海市蜃楼是怎么形成的
在海面上,靠近水面的低层空气温度比上层空气要低,而冷空气的密度是比热空气要大的,光线在密度不一样的介质间传播就会发生折射,在海面上出现的海市蜃楼,其实就是远处景物反射的光线,在经过一层层密度不同的空气折射以及全反射后,拐弯进入人眼的景观。
海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象。
在平静无风的海面航行或在海边了望,往往会看到空中映现出远方船舶、岛屿或城廓楼台的影像;在沙漠旅行的人有时也会突然发现,在遥远的沙漠里有一片湖水,湖畔树影摇曳,令人向往。可是当大风一起,这些景象突然消逝了。原来这是一种幻景,通称海市蜃楼,或简称蜃景。海市蜃楼示意图
为什么会产生这种现象呢?要解答这个问题,得先从光的折射谈起。
当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候,光的速度不变,它以直线的方向前进,可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时,光的速度就会发生改变,进行的方向也发生曲折,这种现象叫做折射。当你用一根直杆倾斜地插入水中时,可以看到杆在水下部分与它露在水上的部分好象折断的一般,这就是光线折射所成的,有人曾利用装置,使光线从水里投射到水和空气的交界面上,就可以看到光线在这个交界面上分两部分:一部分反射到水里,一部分折射到空气中去。如果转动水中的那面镜子,使投向交界面的光线更倾斜一些,那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些。当投向交界面的光线如左下图所示的情况时,光线就全部反射到水里,再没有折射到空气中去的光线了。这样的现象叫做全反射。
空气本身并不是一个均匀的介质,在一般情况下,它的密度是随高度的增大而递减的,高度越高,密度越小。当光线穿过不同高度的空气层时,总会引起一些折射,但这种折射现象在我们日常生活中已经习惯了,所以不觉得有什么异样。
在夏季,白昼海水湿度比较低,特别是有冷水流经过的海面,水温更低,下层空气受水温更低,下层空气受水温影响,较上层空气为冷,出现下冷上暖的反常现象(正常情况是下暖上凉,平均每升高100米,气温降低0.6℃ 左右)。下层空气本来就因气压较高,密度较大,现在再加上气温又较上层为低,密度就显得特别大,因此空气层下密上稀的差别异常显著。
假使在我们的东方地平线下有一艘轮船,一般情况下是看不到它的。如果由于这时空气下密上稀的差异太大了,来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层,并在上层发生全反射,又折回到下层密的气层中来;经过这样弯曲的线路,最后投入我们的眼中,我们就能看到它的像。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多,所以叫做上现蜃景。
我国渤海中有个庙岛群岛,在夏季,白昼海水温度较低,空气密度会出现显著地下密上稀的差异,在渤海南岸的蓬莱县(古时又叫登州),常可看到庙岛群岛的幻影。宋朝时候的沈括,在他的名蓍《梦溪笔谈》里就有这样的记载:
“登州海中时有云气,如宫室台观,城堞人物,车马冠盖,历历可睹。”
这就是他在蓬莱所看到的上现蜃景。1624年7月6日(明天启四年五月二十一日),登州海面上发生了历时八个多小时的海市奇观,当时即将离任的登莱巡抚袁可立目睹了整个过程,心情十分激动,一首《海市诗》详实地将当时的盛况记录下来,文辞优美,可以让没有见过海市的人,产生身临其境的感觉,再加上董其昌的书法,成为东海上的不朽之作。1933年5月22日上午11点多钟,青岛前海(胶州湾外口)竹岔岛上也曾发现过上现蜃景,一时轰传全市,很多人前往观看。1975年在广东省附近的海面上,曾出现一次延续6小时的上现蜃景。
不但夏季在海面上可以看到上现蜃景,在江面有时也可看到,例如1934年8月2日在南通附近的江面上就出现过。那天酷日当空,天气特别热,午后,突然发现长江上空映现出楼台城廓和树木房屋,全部蜃景长20多里。约半小时后,向东移动,突然消逝。后又出现三山,高耸入云,中间一山,很象香炉;又隔了半小时,才全部消失。
在沙漠里,白天沙石被太阳晒得灼热,接近沙层的气温升高极快。由于空气不善于传热,所以在无风的时候,空气上下层间的热量交换极小,遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著,并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象。在这种情况下,如果前方有一棵树,它生长在比较湿润的一块地方,这时由树梢倾斜向下投射的光线,因为是由密度大的空气层进入密度小的空气层,会发生折射。折射光线到了贴近地面热而稀的空气层时,就发生全反射,光线又由近地面密度小的气层反射回到上面较密的气层中来。这样,经过一条向下向下凹陷的弯曲光线,把树的影像送到人的眼中,就出现了一棵树的倒影。
由于倒影位于实物的下面,所以又叫下现蜃景。这种倒影很容易给予人们以水边树影的幻觉,以为远处一定是一个湖。凡是曾在沙漠旅行过的人,大都有类似的经历。拍摄影片《登上希夏邦马峰》的一位摄影师,行走在一片广阔的干枯草原上时,也曾看见这样一个下现蜃景,他朝蜃景的方向跑去,想汲水煮饭。等他跑到那里一看,什么水源也没有,才发现是上了蜃景的当。这是因为干枯的草和沙子一样,可以被烈日晒得热浪滚滚,使空气层的密度从下至上逐渐增大,因而产生下现蜃景。
无论哪一种海市蜃楼,只能在无风或风力极微弱的天气条件下出现。当大风一起,引起了上下层空气的搅动混合,上下层空气密度的差异减小了,光线没有什么异常折射和全反射,那么所有的幻景就立刻消逝了。
总而言之,这是一种十分有趣的折射现象。
很难说
有的不是光的折射而成的
海市蜃楼就是光折射而成的
海市蜃楼是怎么样形成的
海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的.夏天,海面上的下层空气,温度比上层低,密度比上层大,折射率也比上层大.我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的.远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,...
海市蜃楼是怎么形成的 海市蜃楼是怎么出现的
由于密度不同,光线会在气温梯度分界处产生折射现象。我们的大脑认为光线总是沿直线传播,但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时,就会向下折射,所以大脑中显现的远处物体就会比实际高。海市蜃楼是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象。平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔...
海市蜃楼是如何形成的 海市蜃楼是怎么形成的
1、海市蜃楼是一种因远处物体被折射而形成的幻象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于密度不同,光线在气温梯度分界处产生的折射现象。2、简单的说,海市蜃楼就是一种光学现象,是对另外空间的真实体现。
海市蜃楼是怎么形成的
水面的气层与空中的气层密度便发生较大差异,光线通过密度不同的气层便会发生折射或全反射,就形成了海市蜃楼和海滋的奇观。海市蜃楼出现的条件:大气很稳定,风力较小;大气有强烈的逆温层;大气密度有明显的变化。海市蜃楼出现的地理位置多为海面、沙漠等。例如我国山东蓬莱,新疆鄯善县南部沙漠。
海市蜃楼的原理是什么,能否人为制造海市蜃楼?
当太阳照向地面时,不同层面的温度不一样,就会形成一种气温梯度。因为密度不同,光线会在气温梯度分界处产生折射现象。而我们的大脑总会以为光是沿直线传播的,所以当光线通过下方温度低的地方时,就会向下折射,我们看到的物体就会比实际高很多。二、海市蜃楼的发生地点海市蜃楼一般会发生在海面、沙漠...
海市蜃楼是怎么形成的
在平静无风的海面航行或在海边了望,往往会看到空中映现出远方船舶、岛屿或城廓楼台的影像;在沙漠旅行的人有时也会突然发现,在遥远的沙漠里有一片湖水,湖畔树影摇曳,令人向往。可是当大风一起,这些景象突然消逝了。原来这是一种幻景,通称海市蜃楼,或简称蜃景。海市蜃楼示意图 为什么会产生这种...
海市蜃楼是怎么回事?怎样从科学的角度去解释?
世界上是没有神仙存在的。这一景象叫做海市蜃楼,也称蜃景。是一种由于光的折射和全反射而引起的自然现象。是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。海市蜃楼经常发生在沿海地区,在沙漠偶尔也可见到。其科学本质是一种光学现象,是有着科学依据的。一、海市蜃楼是怎么产生的?海市蜃楼是一种远处...
海市蜃楼是怎么形成的?
海市蜃楼是一种因远处物体被折射而形成的幻象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度。由于密度不同,光线会在气温梯度分界处产生折射现象。人体的大脑认为光线总是沿直线传播,但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时,就会向下折射,所以大脑中显现的远处物体就会比实际高。
海市蜃楼是怎么形成的
光的折射.海市蜃楼的形成 海市蜃楼经常发生在沿海,在沙漠偶尔也可见到。人们可以看到房屋,人,山,森林等景物,并且可以运动,栩栩如生。有人认为是人间仙境。现在,人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果,把远处的景物折射到近处来了。其实,这是现代科学解释不了的一种自圆其说。在三界之内,也有...
海市蜃楼形成的原因
海市蜃楼是一种因远处物体被折射而形成的幻象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度。由于密度不同,光线会在气温梯度分界处产生折射现象。人体的大脑认为光线总是沿直线传播,但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时,就会向下折射,所以大脑中显现的远处物体就会比实际高。
韩使七叶: “海市蜃楼”的产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度.由于密度不同,光线会在气温梯度分界处产生折射现象.,在晴朗、无风或微风的气象条件下,...
平南县15978206422: 海市蜃楼是怎么形成的? - ?
韩使七叶: 海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像. 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率.也就是因海面上冷空气与高空中...
平南县15978206422: 海市蜃楼是如何形成的??
韩使七叶: 海面上空空气层的折射率是由下而上随高度逐渐减小,由于气象要素变化的不连续性... “海市蜃楼”是一种因远处物体被折射而形成的幻象,可在陆地或者海上看见,其产...
平南县15978206422: 海市蜃楼形成的原因是什么??
韩使七叶: “海市蜃楼”是一种因远处物体被折射而形成的幻象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于密度不同,光线在气温梯度分界处产生的折射现象....
平南县15978206422: 山中蜃楼与海市蜃楼,这些现象是怎样形成的呢? - ?
韩使七叶:[答案] 海市蜃楼的形成在平静无风的海面航行或在海边了望,往往会看到空中映现出远方船舶、岛屿或城廓楼台的影像;在沙漠旅行的人有时也会突然发现,在遥远的沙漠里有一片湖水,湖畔树影摇曳,令人向往.可是当大风一起,这些景象突然消逝了....
平南县15978206422: 海市蜃楼是怎么产生的 - ?
韩使七叶: 海市蜃楼多发生在沿海一带和沙漠地区.古人误认以为是蜃(大蛤蜊)吐气而成,因此被称为海市蜃楼.其实,它不过是一种奇特的大气光学现象.海市蜃楼是光线经过不同密度的空气层时发生显著的折射,把远处景物显示在空中或地面的奇异...
平南县15978206422: 海市蜃楼是怎样形成的??
韩使七叶: 海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象,也叫蜃景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像.它是光线在延直线方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果,常在海上、沙漠中产生. 蜃景有两个特点:一是在同一地点重复出现...
平南县15978206422: 海市蜃楼是怎么形成的 - ?
韩使七叶: 海市蜃楼的形成 海市蜃楼经常发生在沿海,在沙漠偶尔也可见到.人们可以看到房屋,人,山,森林等景物,并且可以运动,栩栩如生.有人认为是人间仙境.现在,人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果,把远处的景物折射到近处来了.其实...
平南县15978206422: 海市蜃楼是如何形成的? - ?
韩使七叶: 平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称海市蜃楼.我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景,古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名.海市蜃楼是...
平南县15978206422: 海市蜃楼是怎么形成的? - ?
韩使七叶: 海市蜃楼平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称海市蜃楼.我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景,古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名....