2014年2月5日 星期三

海市蜃樓是甚麼


2014年的大年初三,中國深圳蛇口後海灣發現海市蜃樓,整個香港青屯山出現在海上,時間大約持續5分鐘之久,為難得一見之「奇觀」。

由於海市蜃樓出現時,會將數十公里遠的景象呈現到大家眼前。所以在古時,世界國地都將「海市蜃樓」說成神跡或是妖魔作怪。

不過其實海市蜃樓是一種反常的折射現象,它是光線在垂直方向密度不同的大氣層中傳播,經過折射造成的結果。
不明白?簡單說:
「海市蜃樓的原理跟將筷子放進裝滿水的杯子裡,筷子看起來將斷掉的情況差不多。」

海市蜃樓成因詳述:

由於冷空氣的密度比暖空氣大,因此有較大的折射率。當光線由冷空氣進入有著明確邊界的暖空氣,光線會彎曲偏離溫度梯度的方向;當光線由暖空氣進入冷空氣,它們會偏向接近梯度的方向。如果接近地面的空氣比更上面的溫暖,光線會彎曲成朝上呈現凹線的軌跡。

一旦光線抵達觀測者的眼睛,視覺皮層將解釋成它是沿著「視線」筆直的前進,然而這條線只是它抵達人眼處弧線的切線方向。結果是天空上的下蜃景似乎是在地面上。觀測者可能會錯誤的解釋這些景象是水反射至空中的,對大腦而言,這是較為合理和常發生的。

在地面的空氣比上層微冷的狀況,光線會被偏折朝下,產生「上蜃景」。
「寧靜」狀態的地球大氣層垂直梯度大約是高度每升高100米,溫度變化-1℃ (數值是負的是因為溫度隨高度增加而降低)。發生蜃景的溫度梯度必須比這個大許多。依據M. Minnaert[2],這個溫度梯度的量級至少是每米2℃,而要達到每米4℃或5℃才會出現明顯的蜃景。這些條件常出現在被強力加熱的地面,例如,當太陽一直照耀著砂或瀝青,通常就會生成下蜃景的景象。

更多海市蜃樓資料,請參考維基百科:

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%B5%B7%E5%B8%82%E8%9C%83%E6%A5%BC


萊利:『蜃』是一種大蛤,古人以為這些幻像是海中的『蜃』吐出的花樣來捉弄人類的,才有這個名稱。


資料來源:

維基百科、新唐人、沪江部落、各知識分享網
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