神奇的海市蜃楼

“海市蜃楼”的现象一般出现在夏季。如果在平静的海面上，可以看到船舶、岛屿、山峰或城廓楼台隐隐约约出现在远处；或者，行走在沙漠中时，模糊的看到遥远的前方出现了湖水，湖畔长满了葱茏的树木，令人神往。可是大风的到来，会吹散海上和沙漠中这些美好的景象。这些景象之所以被称为“海市蜃楼”，是由于古人不知其所以然，把它当成“蜃”吐出的气形成的。

　　海市蜃楼屡屡出现

　　除了在海上和沙漠中，“海市蜃楼”的现象也可能出现在柏油马路上。它有很多种类，如果根据出现的位置，则有上蜃、下蜃及侧蜃之分；如果根据它与原物的对称关系，则有正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃之分；如果根据颜色，则有彩色和非彩色之分。

　　1818年，从英国出发的苏格兰冒险家约翰·罗斯，踏上了前往北极寻找“西北航道”的路途。进入到加拿大巴芬岛以北的陌生水域后的一个早上，站在甲板上观望的罗斯忽然看见一座大山出现在前方不远处，罗斯确信自己到了死海，立即返航，以为西北航道不存在。事隔100多年后，美国北极探险家皮里也有与罗斯相近的经历，他认为地图上少标注了北极地区的一条山脉，称亲眼看见，并给这山脉起了一个名称——克拉寇兰山。

　　很多科学家和探险家在听说了这条山脉后都充满探索兴趣，但是，他们前往北极时却扑空而回。后来，由美国纽约博物馆派出的考察团进到北极地区时，终于得以见到这条山脉。然而，当他们怀着激动的心情慢慢地靠近山脉时，却发生了奇怪的事情。他们往前，大山就往后走；如果他们停止往前，大山也会跟着停下；一旦他们再次向前逼近，大山会再次往后走。后来，他们到达了一个低谷，这里三面环山。令他们震惊的是，太阳一落山，原本矗立在眼前的大山却神秘的消失了。每个人都吓了一跳，他们发现自己的四周除了冰还是冰，根本没有什么山脉。后来人们才幡然醒悟，所谓的山脉只是“海市蜃楼”这种自然现象。

　　其实，拿破仑的军队在1798年入侵埃及时就曾见到过海市蜃楼。士兵们看着湖泊在自己眼前忽然消失，看到景物倒挂的样子，以为世界就要灭亡，于是马上跪下祈祷。一战时，英军在海上作战时突然看到眼前出现很多虚幻的景象，英军难以看清敌军的状况，难以组织进攻。

　　海市蜃楼也曾出现在中国青岛王朝酒店对面的海面上。远方的海面上好像呈现了一片现代化的海港，灯火隐约，难辨真假，很多市民都用相机做了记录。

　　神秘蜃景的形成

　　如此多姿多彩、变幻莫测的海市蜃楼到底是如何形成的呢？这首先要提到光的折射问题。

　　科学告诉我们，以直线前进的光速在统一密度的均匀介质中传递时是恒定不变的。但是，如果光线从一种介质倾斜着进入另一种相异的介质时，传递的方向会改变，光速同时也会改变。这就是光的折射。插入水中的铅笔，从外面看时会感觉水下部分与水上的部分发生了脱节，好像被折断了一样，这种错觉就是光线的折射造成的。曾经有人做过光线折射的实验，在水中放置一面镜子，使光线得以从水中射在水和空气的交界面上，这样就可以在交界面上看到，光线有的反射到了水里，有的却折射到了空气中。如果通过转动镜子来倾斜光线的角度，在空气中的那部分折射光线会更加明显。

　　其实，空气本身的密度也不是很固定的，它受到高度的影响，并呈现负相关的关系。所以，空气中的光线在穿越空气层时，由于空气层的高度不同，光线会发生一系列的折射现象。而在生活中，我们往往对这样的现象习以为常。

　　海市蜃楼的现象与光线的折射有密切关系，因为空气温度的垂直变化出现反常，会引起异常的全反射和折射。海市蜃楼的形式也会因空气密度反常情况的不同而不同。如果在夏季，海水湿度小，若有冷水流经过，则水温会更低，这时靠近海面的空气要比远离海面的上空空气更低温，下冷上暖的反常情形出现。下层的气压要高于上层，空气密度本来就比上层空气密度大，在这样的反常情形下，下层空气的密度就更大，所以空气层下面密上面稀的对比很明显。

　　正常情况下，如果有一艘轮船在东方地平线之下，我们不可能看到。但是在下冷上暖的反常时节，轮船折射的光线会由下层穿到上层，在上层稀气层全反射的作用下又返回到下层密气层中。经过一番折射，光线最后进入了我们的眼睛，我们就看到了这艘船。加之我们总会认为看到的物象顺直线方向而来，实际这艘轮船的影像比实物要高很多，这是上现蜃景。

　　沙漠中的沙石由于太阳的照射吸收了大量的热量，所以沙层附近升温很快。在没有风的情况下，空气上下层之间很少进行热量交换。此时空气层中的垂直差异就很明显，下热上冷，且上密下稀，这也是一种反常的状态。在这种条件下，如果前方有一棵树，树梢投下的光线就会由上层空气层进入下层空气层，由密入稀，发生折射。折射光线接近地面时发生全反射，又返回到上层密度大的空气层中。经过光线的一番变化，树影最后进入人的眼睛，成为倒着的影像。这是下现蜃景。

　　海市蜃楼对天气条件有一定要求，只出现在微风或无风之时。倘若忽来大风，上下层的空气就会产生混合。在上下的空气层没有较大差异时，光线的走向也不会有什么异常，海市蜃楼也就不可能出现了。

　　延伸阅读——如何沙漠中的蜃楼和实景

　　作为一种光学现象，海市蜃楼也可以出现这沙漠中，只要发生光的折射。

　　海市蜃楼发生的沙漠地区一般离海岸线有9.6千米左右，1.6千米或者更远的物体看来也很像移动，这就造成了陆上导航的困难。海市蜃楼出现时，很多天然的特征看起来都隐隐约约，人们将很难看清远处的物体，产生被水包围的错觉。而能够大体看出的突出的物体就是海上的“高楼”。不过，如果人们站到一个比较高的位置，比如在沙漠中时站到比地面高3米的地方，就可以不受地面热空气层的影响，摆脱幻境，看到真实的景象。 (责任编辑：中国历史网)