天氣越來越熱，有些地方出現(xiàn)海市蜃樓的頻率也越來越高，比如上海——今晚網(wǎng)上又出現(xiàn)海市蜃樓的情況。
凌晨5時(shí)15分左右，上海市民劉先生在貨輪進(jìn)出的海天中心以南海域看到了三座大山的壯麗景色。 這個(gè)方向不應(yīng)該有山。 他用單反記錄了這一情況（如右圖）。
海市蜃樓圖片，來源：劉先生
正常情況下的風(fēng)景，來源：劉先生
不過，從照片來看，劉先生記錄的海市蜃樓景色（三座山）并不是很清晰。 可能是因?yàn)闀r(shí)間晚了，光線不強(qiáng)。 海市蜃樓比較模糊。
不過我看了一下評(píng)論區(qū)，似乎有更多的人在關(guān)注為什么每次海市蜃樓出現(xiàn)，都找不到現(xiàn)實(shí)中原來的風(fēng)景了。 許多人懷疑現(xiàn)實(shí)生活中是否真的存在海市蜃樓。
事實(shí)上，海市蜃樓中的原始場(chǎng)景一定是真實(shí)的，因?yàn)樗c幻覺不同，但是真實(shí)物體反射的光線實(shí)際上進(jìn)入了我們的耳朵，所以你可以把它拍下來。
只是我們想要在海市蜃樓中找到原來的風(fēng)景并不容易。 這是由很多因素造成的。 我們必須從海市蜃樓的成像開始。
哪些是真實(shí)圖像？
我們知道海市蜃樓是一種不在我們所看到的位置的真實(shí)圖像。
真實(shí)的圖像可以被耳朵聽到，但無法顯示在光屏上，或者光線沒有真正到達(dá)形成圖像的地方。 這正符合海市蜃樓的空靈特性。
當(dāng)光線充滿而未能形成交點(diǎn)時(shí)，難以產(chǎn)生虛像或無法在光屏上顯示。 而當(dāng)這種發(fā)散光進(jìn)入我們的耳朵時(shí)，我們的耳朵就可以向發(fā)散光的相反方向移動(dòng)。 在延長線的交點(diǎn)處看到的圖像是真實(shí)圖像。
一個(gè)簡單的反例是全身鏡中的物體。 當(dāng)物體的光線被全身鏡反射時(shí)會(huì)發(fā)散，而這種泛光的光線被嘴唇收集，因此在全身鏡中出現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的圖像，這并不是物體的真實(shí)位置。 。
雖然數(shù)學(xué)上定義的真實(shí)圖像還是比較復(fù)雜，但我們可以簡單地將其理解為一種視覺錯(cuò)覺。 物體的位置只對(duì)應(yīng)于我們的耳朵，我們的耳朵很難感受到光的折射。 是的，嘴只會(huì)認(rèn)為光線仍然沿直線傳播，這就是為什么真實(shí)的圖像形成在光線的反向延長線上。
了解了實(shí)像之后，就很容易理解海市蜃樓的成像原理了。
海市蜃樓的景象是物體反射的光線經(jīng)過空氣折射，然后無意中進(jìn)入人耳。 終于，我們的耳朵看到了眼前其他地方的風(fēng)景。 這個(gè)過程就和我們?cè)谒锌吹紧~一樣。 完全一樣。
魚（真實(shí)物體）反射的光在離開水時(shí)會(huì)發(fā)生折射，而這種折射光被我們的嘴收集。 最終我們看到的魚是更遠(yuǎn)更淺的真實(shí)影像。
不過，海市蜃樓的折射??情況比這復(fù)雜得多，因?yàn)樗⒉皇呛唵蔚亟?jīng)過這樣的折射。
光如何在海市蜃樓中傳播？
光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)發(fā)生折射，而我們的空氣并不總是均勻分布的。 它會(huì)因各種原因而發(fā)生變化光折射形成的像是虛像嗎，最終導(dǎo)致不同區(qū)域或不同高度的空氣密度不同。 這是海市蜃樓產(chǎn)生的前提。
上面我們提到，海市蜃樓最容易出現(xiàn)在夏季，雖然原因是時(shí)間越熱，越容易產(chǎn)生不同的水溫梯度，從而產(chǎn)生不同的空氣密度梯度。
此外，海市蜃樓最常出現(xiàn)的地方是水面和沙漠。 雖然原因是這兩種材料的表面很容易產(chǎn)生不同的水溫梯度，但它們都處于不同的高度。
當(dāng)陽光照射在水面上時(shí)，它會(huì)加熱海洋上方的大氣。 由于海水的冷卻作用，靠近海洋的地區(qū)水溫較低，越靠近海洋溫度越高。
由于熱脹冷縮，空氣密度會(huì)出現(xiàn)“上密下密”，從而產(chǎn)生光折射率的梯度。
如今，我們嘴前有一個(gè)物體，可以反射周圍的光線。 經(jīng)過“上稀下密”的空氣后，會(huì)一層層向上折射，進(jìn)入我們的耳朵。
然而，我們的耳朵仍然認(rèn)為光是沿直線傳播的，所以出現(xiàn)在水面上的海市蜃樓通常太高，看起來像是漂浮的風(fēng)景。 這些被稱為表蜃景。
沙漠中的情況與水面上正好相反。 石材的比熱容較小，因此會(huì)很快被加熱，導(dǎo)致靠近地表的溫度低于遠(yuǎn)離地面的濕度。
最終的結(jié)果是來自物體的光向下折射并進(jìn)入耳朵。 這時(shí)我們耳朵聽到的真實(shí)圖像就較低了。 這些被稱為下海市蜃樓。
如果此時(shí)物體剛好靠近地面，我們就會(huì)看到類似于湖泊倒影的海市蜃樓，所以我們經(jīng)常在沙漠中看到與水源有關(guān)的海市蜃樓。
同樣，有時(shí)水平方向也會(huì)出現(xiàn)空氣溫度梯度。 這個(gè)時(shí)候，我們可能會(huì)看到側(cè)面的風(fēng)景。 這些情況被稱為側(cè)面海市蜃樓。
為什么在海市蜃樓中尋找原來的景象如此困難？
我們經(jīng)常可以看到那里有海市蜃樓，找不到原來的景象。
雖然從海市蜃樓的產(chǎn)生和光的傳播過程中不難發(fā)現(xiàn)，但要找到海市蜃樓的原始景象卻并不容易。
人造海市蜃樓，來源：Shy
首先，最常見的海市蜃樓是通過空氣對(duì)流產(chǎn)生不同的空氣密度，最終達(dá)到不同的折射率梯度光折射形成的像是虛像嗎，將光線傳送到我們的耳朵。
空氣的對(duì)流類似于水的晃動(dòng)。 它非常不穩(wěn)定，我們很難完全認(rèn)清海市蜃樓實(shí)景的完整面貌，更不用說找到它了。
其次，海市蜃樓的景色不一定與我們平時(shí)看風(fēng)景時(shí)的視角相同。 對(duì)于某些物體來說，不同的角度就是兩個(gè)不同的物體。
由于海市蜃樓通過光的折射進(jìn)入我們的耳朵，因此很難確定我們實(shí)際上在哪里聽到它，或者我們需要看哪里才能獲得與海市蜃樓相同的視圖。
圖片來源：
終于
海市蜃樓雖然并不罕見，但在夏季甚至隨處可見。
夏天，如果你經(jīng)常開車經(jīng)過柏油路，你可能還會(huì)看到柏油路上出現(xiàn)大海，這顯然是海市蜃樓現(xiàn)象。
這個(gè)過程和沙漠中產(chǎn)生的海市蜃樓一樣，因?yàn)榘赜吐返牟馁|(zhì)與石頭相似。