海市蜃樓的形成(海市蜃樓的形成過程)

自古以來，蜃景就為世人所關注。在西方神話中，蜃景被描繪成魔鬼的化身，是死亡和不幸的兇兆。我國古代則把蜃景看成是仙境，秦始皇、漢武帝曾率人前往蓬萊尋訪仙境，還多次派人去蓬萊尋求靈丹妙藥。現代科學已經對大多數蜃景作出了正確解釋，認為蜃景是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像，所謂蜃景就是光學幻景。

形成條件：

蜃景與地理位置、地球物理條件以及那些地方在特定時間的氣象特點有密切聯系。氣溫的反常分布是大多數蜃景形成的氣象條件。

就拿下蜃的形成來說。夏季沙漠中烈日當頭，沙土被曬得灼熱，因沙土的比熱小，溫度上升極快，沙土附近的下層空氣溫度上升得很高，而上層空氣的溫度仍然很低，這樣就形成了氣溫的反常分布，由于熱脹冷縮，接近沙土的下層熱空氣密度小而上層冷空氣的密度大，這樣空氣的折射率是下層小而上層大。當遠處較高物體反射出來的光，從上層較密空氣進入下層較疏空氣時被不斷折射，其入射角逐漸增大，增大到等于臨界角時發生全反射，這時，人要是逆著反射光線看去，就會看到下蜃。

柏油馬路因路面顏色深，夏天在灼熱陽光下吸收能力強，同樣會在路面上空形成上層的空氣冷、密度大，而下層空氣熱、密度小的分布特征，所以也會形成下蜃。

發生在沙漠里的“海市蜃樓”，就是太陽光遇到了不同密度的空氣而出現的折射現象。沙漠里，白天沙石受太陽炙烤，沙層表面的氣溫迅速升高。由于空氣傳熱性能差，在無風時，沙漠上空的垂直氣溫差異非常顯著，下熱上冷，上層空氣密度高，下層空氣密度低。當太陽光從密度高的空氣層進入密度低的空氣層時，光的角度發生了改變，經過光的折射，便將遠處的綠洲呈現于人們眼前了。在海面或江面上，有時也會出現這種“海市蜃樓”的現象。

海市蜃樓是一種光學幻景，是地球上物體反射的光經大氣折射而形成的虛像。 海市蜃樓簡稱蜃景，根據物理學原理，海市蜃樓是由于不同的空氣層有不同的密度，而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率。也就是因海面上冷空氣與高空中暖空氣之間的密度不同，對光線折射而產生的。

形成原因：

海市蜃樓是一種因遠處物體被折射而形成的幻象，其產生原因是太陽使地面溫度上升后形成的一種氣溫梯度。由于密度不同，光線會在氣溫梯度分界處產生折射現象。我們的大腦認為光線總是沿直線傳播，但是當光線通過下方溫度低、密度大的大氣時，就會向下折射，所以大腦中顯現的遠處物體就會比實際高。

海市蜃樓經常發生在海上，因為海上一定范圍之內的空間空氣濕度較大，厚度也比較大，這樣大面積的水蒸汽在運動下陰差陽錯地形成了一個巨大的透鏡系統。當近地面的氣溫劇烈變化時，則會引起大氣密度的巨大差異，遠方的景物，在光線傳播時則會發生異常折射和全反射，從而造成蜃景。另外，海市蜃樓的發生還與不同高度空氣層的折射率有關，水汽含量是直接影響折射率的重要氣象要素。同時，與氣溫、相對濕度突變也存在著一定關系。靠近海面的空氣由于海水溫度較低，且水蒸汽潮濕，因而折射率較大，而上方的空氣因受日照影響溫度較高。海面上空空氣層的折射率是由下而上隨高度逐漸減小，由于氣象要素變化的不連續性，導致光在空氣中折射率變化也呈現不連續性，光線穿過折射率大的空氣層頂時，在晴朗、無風或微風的氣象條件下，則容易形成全反射，從而產生海市蜃樓的奇觀。