Мираж

редактировать
Естественное оптическое явление Различные виды миражей в одном месте, снятые в течение шести минут, как показано не в хронологическом порядке. Самая верхняя врезанная рамка показывает нижний мираж Фараллонских островов. На втором врезанном кадре изображены Фараллонские острова с зеленой вспышкой с левой стороны. На двух нижних кадрах и на основном кадре показаны превосходные миражи Фараллонских островов. В этих трех кадрах высшие миражи эволюционируют от миража с тремя изображениями (перевернутое изображение между двумя вертикальными) до миража с пятью изображениями, а затем обратно в мираж с двумя изображениями. Такое отображение соответствует Fata Morgana. футов над уровнем моря. Верхний кадр был сфотографирован с уровня моря.

A мираж - это естественное оптическое явление, при котором световые лучи изгибаются за счет преломления, создавая смещенное изображение отдаленного предметы или небо. Это слово пришло в английский через французский (se) mirer, от латинского mirari, что означает «смотреть, удивляться».

Миражи можно разделить на «низшие» (то есть низшие), «высшие» (означающие высшие) и «Фата Моргана », один из видов высших миражей, состоящих из ряда необычно сложных, вертикально расположенных образы, которые образуют один быстро меняющийся мираж.

В отличие от галлюцинации, мираж - это реальное оптическое явление, которое можно запечатлеть на камеру, поскольку лучи света на самом деле преломляются и формируют ложное изображение в месте нахождения наблюдателя. Однако то, что представляет собой изображение, определяется способностями человеческого разума к интерпретации. Например, плохие изображения на суше очень легко принять за отражения от небольшого водоема.

Содержание

  • 1 Нижний мираж
    • 1.1 Тепловая дымка
  • 2 Высший мираж
    • 2.1 Фата Моргана
  • 3 Ночные миражи
    • 3.1 Мираж астрономических объектов
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Нижний мираж

Нижний мираж, замеченный в пустыне Мохаве в Неваде весна

В нижнем мираже, мираж изображение появляется под реальным объектом. Настоящий объект в нижнем мираже - это (синее) небо или любой далекий (поэтому голубоватый) объект в том же направлении. Мираж заставляет наблюдателя увидеть яркое голубоватое пятно на земле.

Световые лучи, исходящие от конкретного удаленного объекта, проходят почти через одни и те же слои воздуха, и все они преломляются примерно под одним и тем же углом. Следовательно, лучи, идущие сверху, будут ниже, чем лучи снизу. Изображение обычно перевернуто, что усиливает иллюзию того, что изображение неба, видимое вдалеке, представляет собой зеркальное отражение в луже воды или масла, действующее как зеркало.

Плохие изображения нестабильны. Поскольку более теплый воздух поднимается вверх, а более холодный воздух (будучи плотнее ) опускается, слои будут перемешиваться, вызывая турбулентность. Изображение будет искажено соответственно; он может вибрировать и / или выдвигаться вертикально (возвышающийся ) или горизонтально (наклоненный ). Если присутствует несколько температурных слоев, несколько миражей могут смешиваться, что может привести к двойному изображению. В любом случае миражи обычно имеют высоту не более половины градуса (примерно угловой диаметр Солнца и Луны) и исходят от объектов на расстоянии от десятков метров до нескольких километров.

Тепловая дымка

Тепловая дымка сквозь выхлопные газы реактивного двигателя

Тепловая дымка, также называемая тепловым мерцанием, относится к нижнему миражу, наблюдаемому при просмотре объектов через масса нагретого воздуха. Общие случаи, когда возникает тепловая дымка, включают изображения объектов, просматриваемых через асфальтобетонные (также известные как асфальтобетонные покрытия) дороги и над каменными крышами в жаркие дни, над и за огнем (например, горящие свечи, обогреватели для террас и костры ), и через выхлопные газы от реактивных двигателей. Появление на дорогах из-за горячего асфальта часто называют «дорожным миражом».

Конвекция вызывает изменение температуры воздуха, и изменение между горячим воздухом на поверхности дороги и более плотным холодным воздухом над ним создает градиент в показатель преломления воздуха. Это создает эффект размытого мерцания, который препятствует возможности разрешить изображение и усиливается, когда изображение увеличивается через телескоп или телеобъектив.

Мираж по горячей дороге, в котором на дороге появляется «искусственная вода», является наиболее часто наблюдаемым случаем нижнего миража.

Свет с неба под небольшим углом к ​​дороге преломляется градиентом индекса, создавая впечатление, будто небо отражается от поверхности дороги. Разум интерпретирует это как лужу воды на дороге, поскольку вода также отражает небо. Иллюзия исчезает по мере приближения наблюдателя к зеркальному объекту.

На асфальтированных дорогах может показаться, что пролилась вода или даже масло. Этот вид низшего миража часто называют «миражом пустыни» или «миражом шоссе». И песок, и асфальт могут стать очень горячими под воздействием солнца, легко превышая температуру воздуха на метр выше более чем на 10 ° C (18 ° F), что достаточно для создания условий, подходящих для возникновения миража.

Тепловая дымка не связана с атмосферным явлением дымка.

Высший мираж

Высший мираж: самолет на льду, Станция Мак-Мердо Искусственный мираж с использованием растворов сахара для моделирования инверсионных слоев. Кошка смотрит через стекло, состоящее из трех слоев раствора, с уменьшающимся показателем преломления снизу вверх. Кот появляется на нескольких изображениях. Это имитирует атмосферу с двумя инверсионными слоями.

Превосходный мираж - это мираж, в котором изображение миража кажется расположенным над реальным объектом. Высший мираж возникает, когда воздух ниже линии прямой видимости холоднее, чем воздух над ним. Это необычное расположение называется температурной инверсией, поскольку теплый воздух над холодным воздухом противоположен нормальному температурному градиенту атмосферы в дневное время. Проходя через температурную инверсию, световые лучи изгибаются вниз, и поэтому изображение появляется над истинным объектом, отсюда и название высшего. Высшие миражи имеют тенденцию быть более стабильными, чем нижние миражи, поскольку холодный воздух не имеет тенденции двигаться вверх, а теплый воздух не имеет тенденции двигаться вниз.

Высшие миражи довольно часто встречаются в полярных регионах, особенно над большими пластами льда, которые имеют равномерно низкую температуру. Высшие миражи также встречаются на более умеренных широтах, хотя в этих случаях они слабее и имеют тенденцию быть менее гладкими и устойчивыми. Например, удаленная береговая линия может казаться возвышающейся и казаться выше (и, следовательно,, возможно, ближе), чем она есть на самом деле. Из-за турбулентности появляются танцующие шипы и башни. Этот тип миража также называется Фата Моргана или хафгердингар на исландском языке.

Верхний мираж может быть перевернут справа или сверху вниз, в зависимости от расстояния до истинного объекта и температурный градиент. Часто изображение выглядит как искаженная смесь верхних и нижних частей.

Поскольку Земля круглая, если кривизна изгиба вниз световых лучей примерно такая же, как кривизна Земли, световые лучи могут перемещаться на большие расстояния, в том числе из-за горизонта. Это было замечено и задокументировано в 1596 году, когда корабль в поисках Северо-восточного прохода застрял во льдах в Новой Земле, выше Полярного круга. Солнце, похоже, взошло на две недели раньше, чем ожидалось; настоящее Солнце все еще находилось за горизонтом, но его световые лучи следовали изгибу Земли. Этот эффект часто называют миражом Новой Земли. На каждые 111,12 километра (69,05 мили), которые световые лучи проходят параллельно поверхности Земли, Солнце появляется на горизонте на 1 ° выше. Чтобы это стало возможным, инверсионный слой должен иметь правильный градиент температуры на всем расстоянии.

Точно так же корабли, которые находятся так далеко, что они не должны быть видны выше геометрического горизонта, могут появляться на горизонте или даже над ним как высшие миражи. Это может объяснить некоторые истории о летающих кораблях или прибрежных городах в небе, описанные некоторыми полярниками. Это примеры так называемых арктических миражей, или хиллингаров по-исландски.

Если вертикальный температурный градиент составляет +12,9 ° C на 100 метров (где положительный знак означает, что температура становится выше при повышении), то горизонтальные световые лучи будут просто следовать за кривизной Земли, а горизонт будет кажутся плоскими. Если градиент меньше (как это почти всегда), лучи недостаточно изогнуты и теряются в пространстве, что является нормальной ситуацией для сферического выпуклого «горизонта».

В некоторых ситуациях удаленные объекты могут подниматься или опускаться, растягиваться или сокращаться без миража.

Фата Моргана

Последовательность Фата Моргана Фараллонских островов, как видно из Сан-Франциско

Фата Моргана (название происходит от итальянского перевода слова Морган ле Фэй, сводная сестра короля Артура, изменяющая форму фей, представляет собой очень сложный высший мираж. Он появляется с чередованием сжатых и растянутых областей, прямых изображений и перевернутых изображений. Фата Моргана - это также быстро меняющийся мираж.

Миражи Фата Моргана наиболее распространены в полярных регионах, особенно над большими пластами льда с равномерно низкой температурой, но их можно наблюдать практически везде. В полярных регионах в холодные дни можно наблюдать Fata Morgana; в пустынных районах, над океанами и озерами в жаркие дни можно наблюдать Фата Моргана. Для Fata Morgana температурная инверсия должна быть достаточно сильной, чтобы кривизна световых лучей внутри инверсии была больше, чем кривизна Земли.

. Лучи изгибались и создавали дуги.. Наблюдатель должен находиться в атмосферном канале, чтобы увидеть Фата Моргану. Миражи Фата Морганы можно наблюдать с любой высоты в пределах атмосферы Земли атмосферы, в том числе с горных вершин или самолетов.

Искажения изображения и изгибы изображения свет может производить впечатляющие эффекты. В своей книге «Погоня: погоня за кораблем« Бисмарк »и его затопление» Людовик Кеннеди описывает инцидент, который предположительно произошел под Датским проливом в 1941 году после затопления «Гуда». Бисмарк, преследуемый британскими крейсерами Норфолк и Суффолк, скрылся из виду в морском тумане. Через несколько секунд корабль снова появился, направляясь к британским кораблям на большой скорости. В тревоге крейсера разделились, ожидая неминуемой атаки, и наблюдатели с обоих кораблей с удивлением наблюдали, как немецкий линкор затрепетал, стал нечетким и исчез. Радиолокационные часы во время этих событий показали, что «Бисмарк», конечно же, не изменил курса.

Ночные миражи

Условия для создания миража могут возникать как ночью, так и днем. При некоторых обстоятельствах миражи астрономических объектов и миражи огней движущихся транспортных средств, самолетов, кораблей, зданий и т. Д. Могут наблюдаться ночью.

Миражи астрономических объектов

мираж астрономических объектов объект - это естественное оптическое явление, при котором световые лучи изгибаются, создавая искаженные или множественные изображения астрономического объекта. Миражи наблюдаются у таких астрономических объектов, как Солнце, Луна, планеты, яркие звезды и очень яркие кометы. Чаще всего наблюдаются миражи захода и восхода.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Миражи.
Последняя правка сделана 2021-05-30 14:21:28
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте