Мираж как природное явление. Оптическое явление мираж и его виды
Таинственное природное явление – мираж…
Бывает в пустыне, в горах и в океане… Слышали о «Летучем Голландце» – это история исчезнувшего судна. Корабль-призрак, который можно наблюдать в океане издалека, даже в настоящее время. А сколько человек погибло в пустынях, двигаясь к призрачному водоему…
Сегодня сайт – Путешествия по всему миру, познакомит вас с интересными фактами про нерукотворные оптические иллюзии.
Зеркальные отражения воздуха в небе. Мерцающая и светящаяся иллюзия может обмануть даже опытных путешественников.
В пустыне Сахара не так давно погиб большой караван. Около сотни людей и столько же верблюдов сбились с пути. До поселения, где их ждали, был всего 1 день пути. Но обманчивая призрачная мистификация увела всех в сторону. Спутниковая связь не смогла правильно сориентировать и дала сбой.
У опытных проводников по существуют даже специальные карты с подробными описаниями и отметками мест с возможными миражами.
Среди всех явлений, которые создала природа нет ничего более любопытного и загадочного, чем это.
В облаках испарений от морей, океанов, туманов и озер находится много морских и растительных солей. Они-то и создают гладкие, как полированные, поверхности атмосферы для отражений.
Интересным примером явления мираж может послужить восход или закат Солнца или Луны
В лучах света можно лицезреть предметы и целые истории с людьми, кораблями и замками. Искажается и преломляется свет солнца и даже луны во всевозможных направлениях и объекты невероятно увеличиваются в размерах и формах.
Формируются изображения старинных замков и дворцов с необычайной архитектурой. Красивых растительных пейзажей и лесных рощ. Цвета из света и теней имеют невероятные оттенки, которые не в силах передать самые современные камеры и фотоаппараты.
Загадкой явления мираж остается способность природы из обыкновенной доски с остатками старой краски и ржавчины отражать огромные деревья и дома. Так реалистично, как позволит видеть ваша фантазия.
Разновидности явления мираж
Нижний мираж
Вы точно встречали это явление, когда ехали по асфальтированной дороге на машине. Впереди трасса как бы залита водой. А подъезжаешь ближе и совершенно сухо. Кажется, что лужи лежат на горячей расплавленной дороге. Очень реалистично и обманчиво.
Часто встречается это явление летом. Этот вид возникает, когда поверхность земли или дороги сильно нагрета, в отличии от воздуха, который находится чуть выше. Он называется нижним, потому что появляется под горизонтом.
Потоки света преломляются из-за разницы температур и плотности воздушных слоев.
Нижний мираж в Сахаре
Верхний мираж
Этот вид иллюзии формируются над горизонтом. Происходит, когда более прохладный уровень воздуха ниже, чем более высокий. Как правило, над ледяными ландшафтами или очень холодной водой.
Этот иллюзорный обман заставляет вас наблюдать сцену намного выше, чем она должна быть. Например, вы можете увидеть гору или лодку, плавающую в воздухе. В этом случае происходят очень большие искажения предметов, делая, например, лодку намного выше и шире, чем она есть на самом деле.
Часто увидеть верхний мираж можно недалеко от Лазурного берега Франции.
Фата-моргана
Мираж может заставлять полярных исследователей недооценивать расстояние между объектами. Эффект фата-моргана (Fata Morgana) предполагает видимость над поверхностью морей и океанов гор, кораблей и т.д.
Сложный повторяющийся мираж
Была в сказках такая фея Моргана. И именно она шутила свои шутки с моряками, заманивая их в пучину вод.
Фата-моргана сложный и многократно повторяющийся обман зрения. Двойной, тройной и…
Иллюзия Луны
Интересным примером явления мираж может послужить восход или закат Солнца и Луны. Это вы точно наблюдали и даже не задумывались, почему так происходит (я, например, только любовалась красотой горячей звезды или Луной). На горизонте появляется космическое светило нереально огромных размеров и фантастического цвета.
Астрономы наблюдают такие же ложные увеличения далеких от нас созвездий. На самом деле размеры их реально отличаются в меньшую сторону от отражаемых.
Иллюзия значительно усиливается, когда знакомые объекты находятся поблизости на горизонте. Например, когда заходящее солнце видно одновременно между зданиями в нескольких кварталах от него.
Астрономы наблюдают такие же ложные увеличения далеких от нас созвездий
«Летучий голландец»
Корабль-призрак, который носится по морям-океанам. Встреча с ним сулит несчастья и является предвестником кораблекрушения. Появляется внезапно и исчезает в тумане так же мгновенно.
В 1941 году на транспортном судне «Венор» моряки во главе с капитаном ринулись на спасение судна, видимо терпевшего бедствие. Все наблюдали пожар на корабле и дым. Каково же было их удивление, когда, подойдя ближе фантом исчез и на воде не осталось никаких признаков катастрофы.
Намного позже команда моряков узнала, что именно в это время за более чем 1000 миль от них тонул крейсер, атакованный японцами.
Понятный пример из действительности. Недалеко от Санкт-Петербурга есть городок Ломоносов. Это на Финском заливе. В определенные дни, когда природа решит показать фокус, жители видят красавец Петербург, как на ладони. Четко и ясно. Здания, улицы и даже людей на улицах.
Удивительное и загадочное явление оптического обмана часто наблюдается на Аляске. И существует такая закономерность, что чем более лютый мороз, тем ярче и красивее иллюзия, который может находится за сотни тысяч километров в сторону.
Изучить явление мираж и быть готовым к его появлению абсолютно невозможно. Природа не следует правилам.
А вы встречались с фантомами, призраками кораблей или видели в небе замки? Я только огромную луну на небе и лужи несуществующей воды на асфальтированной дороге. Но все еще может быть…
Это тоже интересно:
9 оптических иллюзий обмана зрения или шутки матушки-природы
5 загадочных загадок, которые ставят в тупик
Многим людям нравятся забавные картинки, обманывающие их визуальное восприятие. Но знаете ли вы, что природа также умеет создавать оптические иллюзии? Причём, выглядят они на порядок более внушительно, чем сделанные человеком. К ним можно отнести десятки природных явлений и формаций, как редких, так и достаточно распространённых.
1. Огненный водопад «Лошадиный хвост»
Этот красивый и в то же время пугающий водопад расположен в центральной части Национального Парка Йосемити. Он носит название Horsetail Fall (в переводе – «лошадиный хвост»). Каждый год на протяжении 4–5 февральских дней туристы могут увидеть редчайшее явление – лучи закатного солнца отражаются в ниспадающих потоках воды. В эти моменты водопад окрашивается в огненно-оранжевый цвет. Кажется, что с верха горы стекает раскалённая лава, но это всего лишь оптический обман.
Водопад «Лошадиный хвост» состоит из двух ниспадающих потоков, его общая высота достигает 650 метров.
2. Ложное Солнце
Если Солнце находится на малой высоте над горизонтом, а в атмосфере присутствуют микроскопические кристаллы льда, наблюдатели могут заметить несколько светлых радужных пятнышек справа и слева от Солнца. Эти причудливые гало преданно следуют за нашим светилом по небосводу, в какую бы сторону оно не направлялось.
В принципе, это атмосферное явление считается довольно распространённым, но заметить эффект трудно.
Это интересно: В редких случаях, когда солнечный свет проходит сквозь перистые облака под необходимым углом, эти два пятна становятся настолько же яркими, как и само Солнце.
Эффект лучше всего наблюдать ранним утром или поздним вечером в полярных районах.
3. Фата-моргана
Фата-морганой называют сложное оптическое атмосферное явление. Наблюдается оно крайне редко. По сути, фата-моргана «состоит» из нескольких форм миражей, благодаря которым отдалённые объекты искажаются и «раздваиваются» для наблюдателя.
Известно, что фата-моргана возникает тогда, когда в нижнем слое атмосферы образуются (как правило, из-за разницы температур) несколько количество чередующихся слоёв воздуха, имеющих различную плотность. В определённых условиях они дают зеркальные отражения.
Вследствие отражения и преломления лучей света, реально существующие объекты могут создавать на горизонте или даже над ним сразу несколько искажённых изображений, которые частично накладываются друг на друга и стремительно меняются со временем, тем самым создавая поразительную картину фата-морганы.
4. Световой столб
Свидетелями световых (или солнечных) столбов мы становимся достаточно часто. Так называется распространённый вид гало. Этот оптический эффект выглядит, как вертикальная полоса света, которая тянется от солнца при закате или восходе. Световой столб можно наблюдать, когда свет в атмосфере отражается от поверхности мельчайших кристаллов льда, имеющих форму ледяных пластин или миниатюрных стержней с 6-угольным сечением. Кристаллы подобной формы образуются чаще всего в высоких перисто-слоистых облаках. Но если температура воздуха достаточно низкая, они могут появляться и в менее высоких слоях атмосферы. Думаем, не стоит объяснять, почему световые столбы чаще всего наблюдаются в зимний период.
5. Брокенский призрак
Когда на улице стоит густой туман, вы можете наблюдать интересное оптическое явление – так называемый брокенский призрак. Для этого необходимо просто повернуться спиной к основному источнику света. Наблюдатель сможет увидеть собственную тень, лежащую на тумане (или облаке, если вы находитесь в горной местности).
Это интересно: Если источник света, а также объект, на который отбрасывается тень, статичны, она будет повторять любое движение человека. Но совершенно по-другому тень будет отображаться на движущейся «поверхности» (к примеру, на тумане). В таких условиях она может колебаться, создавая иллюзию, что тёмный туманный силуэт перемещается. Создаётся впечатление, что это не тень, принадлежащая наблюдателю, а самый настоящий призрак.
6. Атлантическая дорога в Норвегии
Уникальное шоссе пролегает через северное побережье Атлантического океана и включает в себя целых 12 мостов, соединяющих дорожным покрытием отдельные острова.
Самое удивительное место Атлантической дороги – мост Storseisundet Bridge. С определённого ракурса может показаться, что он не достроен, а все проезжающие автомобили, поднимаясь наверх, приближаются к обрыву, а потом обрушиваются вниз.
Общая протяжённость этого моста, открытого в 1989 году, составляет 8.3 километра.
В 2005 году Атлантическая дорога была названа «Строением века в Норвегии». А журналисты британского издания The Guardian присудили ей звание лучшей туристической трассы этой северной страны.
7. Лунная иллюзия
Когда полная Луна склоняется низко над горизонтом, она визуально имеет намного больший размер, чем когда находится высоко в небе. Это явление серьёзно озадачивает тысячи пытливых умов, пытающихся найти ему какое-то разумное объяснение. Но на самом деле это – обычная иллюзия.
Самый незамысловатый способ подтвердить иллюзорность данного эффекта - подержать в вытянутой руке маленький округлый объект (к примеру, монету). Сравнивая размеры этого объекта с «огромной» Луной у горизонта и «крошечной» Луной в небе, вы удивитесь, ведь поймёте, что её относительный размер не претерпевает никаких изменений. Можно также свернуть лист бумаги в форме трубы и смотреть через образованное отверстие исключительно на Луну, без любых окружающих её объектов. Опять же, иллюзия исчезнет.
Это интересно: Большинство учёных, объясняя Лунную иллюзию, ссылаются на теорию «относительного размера». Известно, что визуальное восприятие размеров видимого человеком объекта определяется габаритами других предметов, наблюдаемых им в то же время. Когда Луна находится низко над горизонтом, в поле зрения человека попадают иные объекты (дома, деревья и т. д.). На их фоне наше ночное светило кажется большим, чем в действительности.
8. Тени облаков
В солнечный день с большой высоты очень интересно наблюдать за тенями, отбрасываемыми облаками на поверхности нашей планеты. Они напоминают небольшие постоянно перемещающиеся острова в океане. К сожалению, наземным наблюдателям оценить всё великолепие этой картины не удастся.
9. Мотылёк атлас
Огромная моль атлас встречается в тропических лесах на Юге Азии. Именно это насекомое является рекордсменов по площади поверхности крыльев (400 квадратных сантиметров). В Индии эту моль разводят для получения шёлковых нитей. Исполинское насекомое производит коричневый шёлк, внешне напоминающий шерсть.
Из-за больших размеров мотыльки атлас отвратительно летают, передвигаясь в воздухе медленно и неуклюже. Зато уникальная расцветка их крыльев помогает маскироваться в естественной среде обитания. Благодаря ей атлас буквально сливается с деревьями.
10. Роса на паутине
По утрам или после дождя на паутинках можно увидеть крошечные капельки воды, напоминающие ожерелье. Если паутина очень тонкая – у наблюдателя может создаться иллюзия, что капли буквально парят в воздухе. А в холодное время года паутина может быть покрыта инеем либо замёрзшей росой, такая картина выглядит не менее впечатляюще.
11. Зелёный луч
Кратковременную вспышку зелёного света, наблюдаемую за мгновение до появления солнечного диска из-за горизонта (чаще всего, на море) или в момент, когда солнце скрывается за ним, называют зелёным лучом.
Стать свидетелем этого удивительного явления можно при соблюдении трёх условий: горизонт должен быть открытым (степь, тундра, море, горная местность), воздух – чистым, а область захода или восхода Солнца – свободной от облаков.
Как правило, зелёный луч виден не более 2–3 секунд. Чтобы значительно увеличить временной интервал его наблюдения в момент захода Солнца, нужно сразу после появления зелёного луча начать быстро взбегать по земляной насыпи или подниматься по лестнице. Если Солнце восходит – двигаться нужно в противоположном направлении, то есть, вниз.
12. Околозенитная дуга
По сути, околозенитная дуга выглядит, как радуга, перевёрнутая вверх ногами. Некоторым людям она даже напоминает огромный разноцветный смайлик на небе. Это явление образуется благодаря преломлению солнечных лучей, проходящих через парящие в облаках кристаллики льда определённой формы. Дуга сосредотачивается в зените параллельно горизонту. Верхний цвет этой радуги – синий, нижний – красный.
13. Гало
Гало – один из самых известных оптических феноменов, наблюдая за которым, человек может видеть светящееся кольцо вокруг мощного источника света.
Днём гало появляется вокруг Солнца, ночью – вокруг Луны или других источников, к примеру, уличных фонарей. Существует огромное количество разновидностей гало (одной из них является упоминавшаяся выше иллюзия ложного Солнца). Практически все гало вызваны преломлением света при прохождении через ледяные кристаллы, сосредотачивающиеся в перистых облаках (находящихся в верхних слоях тропосферы). Вид гало определяется формой и расположением этих миниатюрных кристалликов.
14. Розовый отблеск Солнца
Розовый отблеск видел, наверное, каждый житель нашей планете. Это интересное явление наблюдается в момент, когда Солнце заходит за горизонт. Тогда горы или другие вертикальные объекты (например, многоэтажные дома) на небольшое время окрашиваются в нежно-розовый оттенок.
15. Сумеречные лучи
Сумеречными лучами учёные называют распространённое оптическое явление, выглядящее как чередование множества светлых и тёмных полос на небосводе. При этом все эти полосы расходятся из текущего места нахождения Солнца.
Сумеречные лучи – одно из проявлений игры света и тени. Мы уверены, что воздух совершенно прозрачный, а лучи света, которые проходят сквозь него, невидимы. Но в случае наличия в атмосфере мельчайших капелек воды или частиц пыли солнечный свет рассеивается. В воздухе образуется белесая дымка. Она практически незаметна в ясную погоду. Но в условиях облачности частицы пыли или воды, находящиеся в тени туч, освещаются слабее. Поэтому затенённые области воспринимаются наблюдателями, как тёмные полосы. Чередующиеся с ними хорошо освещённые области, наоборот, кажутся нам яркими световыми полосами.
16. Противосумеречные лучи
Эти лучи наблюдаются в момент заката Солнца на восточной стороне небосвода. Они, как и сумеречные лучи, расходятся веером, единственное отличие между ними – расположение относительно небесного светила.
Может показаться, что противосумеречные лучи сходятся в какой-то точке за горизонтом, но это только иллюзия. В действительности, лучи Солнца распространяются строго по прямым линиям, но при проекции этих линий на сферическую атмосферу Земли образуются дуги. То есть иллюзия их веерообразного расхождения обуславливается перспективой.
17. Северное сияние
Солнце очень нестабильно. Иногда на его поверхности случаются мощные взрывы, после которых в сторону Земли на огромной скорости направляются мельчайшие частицы солнечного вещества (солнечный ветер). Чтобы достичь Земли, им требуется около 30 часов.
Магнитное поле нашей планеты отклоняет эти частицы к полюсам, вследствие чего там начинаются обширные магнитные бури. Протонные и электроны, проникающие в ионосферу из космического пространства, взаимодействуют с ней. Разрежённые слои атмосферы начинают светиться. Всё небо окрашивается разноцветными динамично движущимися узорами: дугами, причудливыми линиями, коронами и пятнами.
18. Крушинница
В начале апреля, когда устанавливается стабильно тёплая и солнечная погода, можно заметить красивое светлое пятнышко, порхающее от одного весеннего цветка к другому. Это – бабочка, называемая крушинницей или лимонницей.
Размах крыльев крушинницы составляет порядка 6 сантиметров, длина крыльев – от 2,7 до 3,3 сантиметров. Интересно, что расцветка самцов и самок отличается. Мужские особи имеют яркие зеленовато-лимонные крылышки, а женские – более светлые, практически белые.
Крушинница обладает удивительно реалистичным природным камуфляжем. Её очень трудно отличить от листьев растений.
19. Магнитный холм
В Канаде есть холм, на котором происходят экстраординарные вещи. Припарковав автомобиль возле его подножия и включив нейтральную передачу, вы увидите, что машина начинает катиться (без какой-либо помощи) вверх, то есть в сторону подъёма. Многие люди объясняют удивительное явление воздействием невероятно мощного магнитного, заставляющего машины катиться вверх на холм и развивать скорость до 40 километров в час.
К сожалению, ни магнетизма, ни волшебства здесь нет. Всё дело в обычной оптической иллюзии. Благодаря особенностям рельефа небольшой уклон (примерно в 2,5 градуса) воспринимается наблюдателем, как подъём наверх.
Основной фактор создания подобной иллюзии, наблюдаемой и во многих других местах земного шара, – нулевая или минимальная видимость горизонта. Если человек не видит его, то судить о наклонности поверхности становится достаточно трудно. Даже объекты, в большинстве случаев расположенные перпендикулярно земле (к примеру, деревья), могут склоняться в любую сторону, вводя наблюдателя в ещё большее заблуждение.
20. Соляные пустыни
Соляные пустыни встречаются во всех уголках Земли. У людей, находящихся посреди них, искажается восприятие пространства по причине отсутствия любых ориентиров.
На фотографии вы можете увидеть высохшее соляное озеро, расположенное в южной части равнины Альтиплано (Боливии) и носящее название солончак Уюни. Это место находится на высоте в 3,7 километра над уровнем моря, а его общая площадь превышает 10,5 тысяч квадратных километров. Уюни – самый крупный солончак на нашей планете.
21. Волна
Волна - образованная естественным путём галерея из песка и скальных пород, располагающаяся на границе американских штатов Юта и Аризона. Поблизости находятся популярные в США национальные парки, поэтому Волна ежегодно привлекает сотни тысяч туристов.
Учёные уверяют, что эти уникальные скалистые образования формировались не один миллион лет: песчаные дюны под воздействием условий окружающей среды постепенно затвердевали. А ветер и дожди, длительное время воздействовавшие на эти образования, отшлифовали их формы и придали им столь необычный вид.
22. Голова индейца Апаче
Это естественное горное образование во Франции ярко иллюстрирует нашу способность узнавать знакомые формы, например, человеческие лица, в окружающих объектах. Учёные недавно выяснили, что у нас даже имеется специальный участок мозга, отвечающий за распознавание лиц. Интересно, что визуальное восприятие человека устроено так, что любые объекты, схожие по очертаниям с лицами, замечаются нами быстрее, чем остальные визуальные раздражители.
В мире существуют сотни природных образований, эксплуатирующих данную способность человека. Но согласитесь: горный массив в форме головы индейца Апаче – наверняка, самое поразительное из них. Кстати, туристы, которым выпала возможность лицезреть эту необычную скалистую формацию, расположенную во французских Альпах, не могут поверить, что она сформировалась без вмешательства человека.
23. Страж Пустоши
Страж Пустоши (другое название – «Голова Индейца») – уникальная геоформация, находящееся вблизи от канадского города Мэдисен Хэт (юго-восточная часть провинции Альберта). При взгляде на неё с большой высоты становится очевидно, что рельеф местности формирует очертания головы местного аборигена в традиционном индейском головном уборе, пристально смотрящего куда-то на запад. Причём этот индеец ещё и слушает современные наушники.
На самом деле, то, что напоминает провод от наушников, является тропой, ведущей к нефтяной вышке, а вкладыш – это непосредственно сама скважина. Высота «головы индейца» – 255 метров, ширина – 225 метров. Для сравнения: высота знаменитого барельефа в горе Рашмор, на котором высечены лица четырёх американских президентов, составляет лишь 18 метров.
Страж Пустоши образовался природным путём в ходе выветривания и эрозии мягкой почвы, богатой глиной. По оценкам учёных, возраст этой геоформации не превышает 800 лет.
24. Линзовидные (лентикулярные) облака
Уникальная особенность линзовидных облаков заключается в том, что каким бы сильным не был ветер, они остаются неподвижными. Потоки воздуха, проносящиеся над земной поверхностью, обтекают препятствия, благодаря этому образуются воздушные волны. На их краях и образуются лентикулярные облака. В их нижней части происходит непрерывный процесс конденсации водяного пара, поднимающегося с поверхности земли. Поэтому линзовидные облака не изменяют своего положения. Они просто зависают в небе на одном месте.
Лентикулярные облака чаще всего формируются на подветренной стороне горных хребтов или над отдельными вершинами на высоте от 2 до 15 километров. В большинстве случаев их появление сигнализирует о приближающемся атмосферном фронте.
Это интересно: Из-за необычной формы и абсолютной неподвижности люди часто принимают линзовидные облака за НЛО.
25. Облака с грозовым валом
Нагоняющие ужас облака с грозовым валом наблюдаются на равнинных территориях довольно часто. Они опускаются очень низко над землёй. Возникает ощущение, что если подняться на крышу здания, можно дотянуться до них рукой. А иногда может казаться, что такие тучи вообще соприкасаются с поверхностью земли.
Грозовой вал (другое название – шкваловый ворот) визуально похож на смерч. К счастью, в сравнении с этим природным явлением, он не настолько опасен. Грозовой вал – это просто низкая, горизонтально ориентированная область грозового облака. Образуется она в его передней части при быстром движении. А ровную и гладкую форму шкваловый ворот приобретает в условиях активного восходящего движения воздуха. Такие облака, как правило, формируются в тёплый период года (с середины весны до середины осени). Интересно, что период жизни грозовых валов очень короткий – от 30 минут до 3 часов.
Согласитесь, многие из перечисленных выше явлений кажутся поистине волшебными, даже несмотря на то, что их механизмы можно легко объяснить с научной точки зрения. Природа без малейшего участия человека создаёт удивительные оптические иллюзии, поражающие воображение даже много чего повидавших на своём веку исследователей. Как тут не восхититься её величием и могуществом?
С миражами встречался каждый из нас, когда в жаркий летний день над разогретым асфальтом нам виделась зеркальная гладь воды. Но миражи зачастую рисуют куда более впечатляющие картины. Это загадочное, а часто и опасное явление природы.
А может все привиделось?
О миражах известно давно. Это явление вызывало священный трепет у древних египтян, которые считали, что миражи отражают то, чего уже нет в мире - это призрак давно исчезнувшей страны. Крестоносцы, шедшие через палестинскую пустыню освобождать Гроб Господень, описывали удивительные видения, впрочем, в то время им никто не верил.
Систематические наблюдения за миражами возникли с момента начала ведения судовых журналов. Летом 1820 года капитан одного из китобойных судов оставил записи и рисунки, в которых отразил якобы виденный вблизи Гренландии город с замками и храмами, однако позднее проверка того самого места ничего не подтвердила.
Научное объяснение феномену миража близкое современным взглядам - как оптический обман - впервые дал французский математик Гаспар Монж, в 1799 году вместе с Наполеоном участвовавший в его египетском походе. Во время длинного марша к Нилу участники экспедиции обратили внимание на странное явление, как пустыня начала затапливаться водой, а деревушки стали превращаться в островки. Монж как мог объяснил это явление, чтобы успокоить взволнованных наполеоновских солдат.
Просто о сложном
Мираж (с фр. «видимость») - явление досконально не изученное и довольно сложно формулируемое на языке оптической физики. Но попробуем «аномалиям рефракции» дать простое объяснение. Известно, что свет в однородной среде распространяется прямолинейно, но в условиях разной плотности его лучи начинают преломляться, причем, чем больше разница в плотности соседствующих сред, тем больше будет искажение.
Наглядный пример это ложка, находящаяся в прозрачном стакане с водой: преломление как раз происходит на стыке сред разной плотности - воздуха и жидкости, что создает эффект «сломанной» ложки. При миражах мы имеем дело исключительно с атмосферным явлением, которое дает возможность появиться не просто искаженному, а отраженному изображению. Тепло распространяется в воздушной среде неравномерно, что усиливает контрастность изначально различного по плотности воздуха. Слоистость также формирует и отсутствие вертикального движения воздушных масс. Но для достижения эффекта миража разность в плотности должна быть настолько высокой, чтобы граница между слоями смогла выполнять функцию зеркала. Лучи света, искажающие свое движение на этой границе дают возможность холодному слою отразиться в теплом.
Миражи нижние, верхние и боковые
В пустыне или на асфальтированной дороге горячий воздух, казалось бы, вопреки законам физики сосредотачивается у земли. Но на самом деле он движется вверх, подгоняемый еще более горячим воздухом раскаленной поверхности - таким образом, внизу постоянно сохраняется более высокая температура.
Это идеальное условие для образования так называемых нижних или озерных миражей, когда поверхность земли кажется залитой водой - а в действительности отраженным небом. Но миражи могут показывать не только небо, но и другие предметы, расположенные выше поверхности «зеркала» - деревья, машины, дома, горы. Такое явление можно наблюдать с расстояния в несколько сот метров. Но как только хочешь приблизиться к загадочному месту - меняется угол зрения, и картинка растворяется в воздухе.
Боковые миражи очень похожи на нижние, только отражение происходит уже возле вертикальных поверхностей - нагретых стен или скал. Подобный мираж описывал французский офицер Лазар Погю, побывавший в Тунисе. «Приближаясь к стене форта, сделанной из песчаника, я вдруг заметил, что она заблестела как зеркало и в ней отразились и пыльные пальмы, и верблюды, тащившие на горбах наши пушки».
Но возможен и верхний мираж, необходимым условием для которого является перемещение более теплых слоев воздуха наверх. Природа его сложнее, чем у нижнего миража. Не вдаваясь в подробности, отметим, что воспринимается глазом верхний мираж с расстояния в несколько километров и больше. Если искаженные лучи света совпадают с кривизной Земли, то становится возможным наблюдение объектов, находящихся далеко за линией горизонта. Жители Лазурного берега Франции по утрам часто видят цепочку Корсиканских гор, расстояние до которых не менее 200 километров!
Фата-Моргана
По легенде отвергнутая возлюбленная Ланцелота фея Моргана поселилась на морском дне в хрустальном дворце и с тех пор обманывает моряков призрачными видениями. Оптической Фата-Моргане удается обмануть мореплавателей не хуже. Иногда моряки спешат на помощь тонущему кораблю, а приплыв на место ничего не обнаруживают, и не удивительно, потому что корабль терпел бедствие за многие километры от видимого места.
Условие для возникновения Фата-Морганы - это образование нескольких слоев воздуха разной плотности. Объекты, трансформированные в мираж, при этом не просто получают зеркальное отражение, а создают подобие мозаичной картины или сюрреалистического пейзажа, с «распадающимися» на фрагменты кораблями, зданиями или целыми городами.
Такое редкое явление удалось увидеть жителям китайского городка Пэнлай, что расположился на восточном побережье Поднебесной. 8 мая 2006 года тысячи горожан с удивлением обнаружили появившийся из тумана город с современными высотными зданиями, широкими улицами и двигающимися по ним автомобилями. Человек, впервые приехавший в Пэнлай, никогда бы не догадался, что там, где возвышался город, обычно плещется море.
Но если китайский мираж можно объяснить наличием в окрестностях больших городов, то увиденное в горах Башкирии в научные концепции втиснуть сложнее. Один из местных жителей остановил свою машину, чтобы рассмотреть небо сине-зеленого цвета, в котором вначале появился самолет с двухэтажными крыльями, а затем стали вырисовываться дома и улицы. Другие отметили, что хорошо были видны крыши домов и оконные проемы, впрочем, ученые говорят, что таким образом проявился расположенный в 200 километрах к юго-западу Оренбург.
Жертвы иллюзии
Миражи способны не только сбить отчаявшегося путника с толку, но и погубить его. Одна из самых известных трагедий связана с гибелью каравана в Сахаре, несмотря на то, что его вел опытный проводник. Не дойдя 350 километров до оазиса Бир-Ула, путешественники попались в сети миража, последовав за которым они на 60 километров отклонились от спасительного колодца.
Интересный случай, описанный в журнале «The New Yorker», касается уже не человека, а животного. Пеликан, видимо, многие часы летевший над иссушенной солнцем степью Среднего Запада, принял дорогу за текущую реку и, рассчитывая окунуться в прохладный источник, на полном ходу спикировал на раскаленный асфальт. Птица отделалась потерей сознания.
Но оказывается, жертвой иллюзии может стать и ученый. Британский метеоролог Каролина Ботли одним из августовских дней собирала цветы, как внезапно возле себя увидела довольно массивную фигуру - от испуга женщина выпустила из рук цветы, но какого было ее удивление, что цветы выбросил и «призрак». Каролина видела собственное отражение во всех деталях и красках - как в зеркале. Подобное явление редкость и возможно оно только в жаркое утро, когда над землей еще поднимаются испарения - они вместе с нагретым воздухом и создают благоприятные условия для такого миража.
Сообщение Миражи: как они возникают появились сначала на Умная.
Заманчивые или пугающие картины словно парящие в воздухе и появляющиеся в самых разных углах нашей планеты. Многие века люди наблюдают за этими явлениями и, несмотря на все достижения современной науки, не всё могут объяснить.
Даже если двигаться в направлении "от простого к сложному", будет очевидно, что в "лужах" на раскалённом асфальте нет ничего сложного, то откуда берутся целые города, висящие в воздухе, причудливые замки и даже армии - не совсем понятно до сих пор.
Самые древние описания миражей встречаются ещё в папирусах Древнего Египта. Египтяне всерьёз считали, что миражи - призрачные видения давно погибшей страны, затерявшейся в песках.
Объяснить миражи стремились и в Европе . Одной из самых известных историй, связанных с этим оптическим явлением, можно считать историю про Моргану ле Фей. Эта дама была сестрой легендарного короля Артура и как раз в её распоряжении находились миражи, иллюзии и прочие чудесные видения. Разновидность самых сложных миражей и сегодня называется фата-моргана.
Физика миража
Классическое определение гласит: "Мираж - это оптическое явление в атмосфере: отражение света границей между резко различными по плотности слоями воздуха. Для наблюдателя такое отражение заключается в том, что вместе с отдалённым объектом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещённое относительно предмета".
Уж больно мудрёно: оптика, атмосфера, плотность воздуха и прочие параметры. Нельзя ли по-проще? Конечно можно.
Как известно, свет в пространстве распространяется по прямой. Ровно до тех пор, пока не сталкивается с каким-нибудь препятствием или не попадёт в другую среду.
Далеко не все предметы и слои воздуха прогреваются одинаково. Кроме того, воздух движется: более холодный воздух тяжелее и он опускается вниз, тогда как горячий воздух поднимается от поверхности. На стыке этих воздушных потоков лучи света, естественно, преломляются.
Часть лучей, не преломляясь, достигает глаза наблюдателя и формирует картину неба. Другая часть преломляется и падает на землю впереди наблюдателя. Отразившись от земли, эти отраженные лучи в свою очередь тоже попадают в глаз наблюдателя . В результате водитель и пассажиры автомобиля видят впереди голубой участок. Приземный слой воздуха в жаркий день постоянно колеблется, в результате возникает впечатление, а это создает иллюзию водной поверхности.
Если говорить о предметах, находящихся далеко за линией горизонта, то здесь тоже нет ничего сложного: мы всегда видим предмет по направлению последнего отрезка пути светового луча. Поэтому атмосферное преломление лучей (рефракция) "приподнимает" предметы, позволяя заглянуть за черту горизонта.
Места формирования
Чаще всего появление миражей связывают с пустынями . Это вполне закономерно: немало путников становились заложниками чудесных видений, обещающих отдых, прохладу и воду среди песков. В погоне за миражами они, увы, довольно часто гибли. Перед людьми "воочию" на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров.
Одна из самых известных трагедий, связанных с миражами, - гибель каравана в пустыне Эрг-эр-Рави на севере Африки . Так, в 360 километрах от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник. Последовав за видением, путешественники отклонились на 60 километров в сторону от колодца.
Впрочем, не только пустыни могут похвастаться чудесными видениями и загадочными картинами. Над морем и даже в близких к полюсам широтах миражи возникают ничуть не реже. Одним из самых подходящих мест для наблюдения за миражами является, как ни странно, Аляска.
Здесь чем злее стужа , тем четче и красивее возникают в небесах души городов, гор и разных предметов. Ещё в далёком 1889 году местный житель, прогуливаясь близ горы Фэруэтер на юго-востоке полуострова, наблюдал силуэт большого города - с небоскребами, высокими башнями и шпилями, храмами, похожими на мечети . Что это был за город, установить не удалось, но не исключено, что он мог находиться за тысячи километров от точки наблюдения.
Самая известная легенда, бытующая среди моряков, - о Летучем Голландце. В записях судовых журналов многих мореплавателей можно встретить записи о встречах с неопознанным судном, не реагировавшем на сигналы, не имевшем опознавательных знаков и таинственным образом исчезавшем через некоторое время.
Есть также свидетельства и о том, что моряки видели крушение судна, но прибыв на предполагаемое место трагедии не находили там ничего, а позднее выяснялось, что виденный корабль терпел бедствие за тысячу километров. Невольные свидетели наблюдали проекцию событий в воздухе.
Виды миражей
Учёные составили целую классификацию миражей. Как ни странно, они бывают разные. Самый простой вид миража - нижний или озёрный . Чаще всего наблюдается над ровной поверхностью: дороги , пустыни, степь. Чтобы возник такой мираж требуется значительная разница между температурой верхних слоёв атмосферы и нижних, ближайших к земле.
Возможен и совершенно обратный эффект: верхний мираж . Чтобы он возник, требуется повышение температуры с высотой. Такие видения более стабильны и "лучшего качества". Верхний мираж может быть прямым или перевернутым, в зависимости от расстояния до истинного объекта и разности температур.
Боковой мираж . Это - отражение от нагретой отвесной стены. Как ни странно, этот вид миража фиксируется крайне редко. В знойные летние дни чаще обращайте внимание на накалившиеся стены больших зданий, возможно, вам посчастливится увидеть мираж.
Уже упоминавшаяся фата-моргана - это самый сложный мираж с резким искажением вида предметов. Условия, при которых они возникают, не описаны до сих пор, хотя все механизмы этого оптического явления давно описаны.
Встречались ли вы с миражами? Были это "лужи" на асфальте или что-то более масштабное? Расскажите, нам очень интересно!
- Большая Советская Энциклопедия
- Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
- Я. Перельман. "Занимательная физика", Книга 1.
- Журнал "Вокруг света", №9, сентябрь, 2005 год.
- В.А. Мезенцев. Энциклопедия чудес.