Miraże (z francuskiego „miraż”) to zjawisko optyczne występujące w atmosferze, dzięki któremu w strefie widzialności pojawiają się obrazy obiektów, które w normalnych warunkach są niewidoczne dla obserwacji. Cuda tego rodzaju zdarzają się, ponieważ w optycznie niejednorodnej atmosferze promienie światła są wygięte, jakby patrzyły poza horyzont. Najczęściej nieprawidłowości powstają z powodu nierównomiernego ogrzewania powietrza na różnych wysokościach. W starożytnym Egipcie wierzono, że miraż to duch kraju, którego już nie ma. Legenda głosi, że każde miejsce na naszej planecie ma swoją duszę.
Częściej na pustyni można zobaczyć miraż. Można to wytłumaczyć faktem, że gorące powietrze działa jak lustro. Na przykład na Saharze co roku obserwuje się około 160 000 mirażów; są stabilne i wędrowne, pionowe i poziome.
W szczególności karawany na pustyni Erg-er-Ravi w Afryce Północnej często padają ofiarą mirażów. Oazy pojawiają się przed ludźmi „na własne oczy” w odległości 2-3 km, do czego faktycznie nie mniej niż 700 km. Mirage jest w stanie wprowadzić w błąd doświadczonych ludzi.
W starożytności koczownicy, aby mieć pewność, że zobaczą miraż lub prawdziwe przedmioty, rozpalili ogień. Jeśli na pustyni był choćby niewielki ruch powietrza, to dym rozprzestrzeniający się po ziemi szybko rozproszył miraż. Dla wielu tras karawan sporządzono mapy, które wskazują miejsca pospolitych mirażów. Mapy te wskazują nawet, gdzie można zobaczyć studnie, oazy, gaje palmowe, pasma górskie itp.
Atmosferyczne miraże można podzielić na trzy klasy, a przyczyny ich powstawania są dość zróżnicowane.
• Miraże pierwszej klasy - tak zwane miraże jeziorne lub niższe miraże. Są to najczęstsze i najprostsze. Na przykład woda widziana na pustynnym piasku lub gorącym asfalcie jest mirażem nieba nad gorącym piaskiem lub asfaltem. Lądowanie samolotów w filmach lub wyścigach samochodowych w telewizji jest często filmowane dość blisko powierzchni gorącego asfaltu. Następnie pod samochodem lub samolotem można zobaczyć ich lustrzane odbicie (gorszy miraż), a także miraż nieba.
Im wyżej jesteś na lądzie lub na morzu, tym mniejsza gęstość powietrza. W normalnych warunkach gęstość powietrza spada wraz ze wzrostem wysokości. Kiedy światło przechodzi nad powierzchnią ziemi, powietrze pod wiązką światła jest gęstsze niż powyżej. Typową właściwością światła jest to, że załamuje się w kierunku gęstszego ośrodka, tak że promień przemieszczający się po powierzchni ziemi jest w rzeczywistości zawsze lekko załamywany w dół i przemieszcza się po lekko zakrzywionej powierzchni ziemi, zamiast kierować się prosto w kierunku nieba.
Film promocyjny:
Gęstsze powietrze niejako spowalnia dolny koniec belki i przyciąga go do siebie. Z drugiej strony osobie wydaje się, że przedmiot znajduje się w kierunku, z którego światło dociera do jego oczu. Tak więc, patrząc na odległy horyzont, widzisz obiekty, które w rzeczywistości znajdują się częściowo pod horyzontem. Światło z tych obiektów załamuje się wzdłuż zakrzywionej, zakrzywionej powierzchni lądu lub morza, dlatego wydaje się, że światło dociera do oka obserwatora z horyzontu.
Wielu zna zdanie, które mówi, że kiedy patrzymy na zachodzące słońce, znajduje się ono nad horyzontem. W astronomii zjawisko to znane jest jako załamanie: załamanie światła w atmosferze podnosi ciała niebieskie na horyzoncie o około pół stopnia.
Bardzo często gęstość powietrza nie zmienia się równomiernie wraz z wysokością, a zimniejsze, gęstsze i cieplejsze powietrze tworzą warstwy o różnych temperaturach na różnych wysokościach. Ruch światła w takim powietrzu może być dość nieregularny, tworząc zniekształcony obraz krajobrazu.
Niższy miraż ma identyczną strukturę: pod obiektem zawsze znajduje się tylko jeden odwrócony, mniej lub bardziej spłaszczony miraż. Jeśli sam krajobraz jest piękny, to jego miraż jest również piękny i mogą rozciągać się razem na horyzoncie jako linia budynków i wierzchołków drzew.
Jeśli dzieje się to na pustyni, której powierzchnia i sąsiednie warstwy powietrza są gorące od słońca, ciśnienie powietrza na szczycie może być wysokie, promienie zaczną się załamywać w drugą stronę. A potem zaczną zachodzić interesujące zjawiska z tymi promieniami, które po odbiciu się od obiektu powinny natychmiast zanurzyć się w ziemi. Ale nie, skręcą w górę i minąwszy perygeum gdzieś blisko samej powierzchni, wejdą w to.
Wyobraźmy sobie teraz, że taki promień, już zgięty, wchodzi do źrenicy podróżnika idącego przez pustynię. Jednak według subiektywnej percepcji obiekt (powiedzmy, palma) będzie zlokalizowany w miejscu, w którym wskazuje styczna do ścieżki promienia. W związku z tym obraz palmy zostanie odwrócony, jakby odbity w wodzie. Wokół rozleje się dużo wody. Taki podstępny żart będzie bawić się z spragnionym podróżnikiem, niebem, które przeniosło się w piaski.
Francuski naukowiec Gaspard Monge, który brał udział w kampanii egipskiej Napoleona, opisał swoje wrażenia z mirażowego jeziora w następujący sposób: „Kiedy powierzchnia ziemi jest bardzo gorąca od Słońca i zaczyna ochładzać się przed zmierzchem, znajomy teren nie rozciąga się już po horyzont, jak za dnia, ale mija, jak się wydaje, około jednej ligi w ciągłej powodzi.
Wioski dalej wyglądają jak wyspy wśród zagubionego jeziora. Pod każdą wioską znajduje się jej odwrócony obraz, tyle że nie jest ostry, nie widać drobnych szczegółów, jak odbicie w kołyszanej wiatrem wodzie. Jeśli zaczniesz zbliżać się do wioski, która wydaje się być otoczona przez powodzie, wybrzeże wyimaginowanej wody będzie się oddalać, ramię wodne, które oddzielało nas od wioski, stopniowo zwęża się, aż całkowicie zniknie, a jezioro zaczyna się teraz za tą wioską, odbijając wioski położone dalej."
Każdy może obserwować niższy miraż. Jeśli w upalny letni dzień staniesz na torze kolejowym lub kopcu nad nim, kiedy słońce jest lekko z boku lub z boku i nieco przed torami kolejowymi, możesz zobaczyć, jak tory kolejowe 2-3 km przed nami wydają się zanurzać w lśniącym jeziorze - jakby tory były zalane. Jeśli spróbujemy zbliżyć się do „jeziora”, to odsunie się ono i bez względu na to, jak bardzo będziemy się do niego zbliżać, niezmiennie będzie w tej samej zwodniczej odległości.
• Miraże drugiej klasy - których promienie są wygięte poza linię horyzontu, nazywane są mirażami górnego lub dalekiego widzenia. Pojawiają się na niebie. Jeśli ciepłe powietrze, rozgrzane gdzieś nad pustynią, wdziera się w górne warstwy atmosfery, a zimne, gęste powietrze antycyklonu jest poniżej, to promienie, które uległy załamaniu, mogą patrzeć bardzo głęboko poza horyzont. Światło odbite od odległego obiektu (na przykład wyspy) znajduje dwie ścieżki do oczu obserwatora: pierwsza przechodzi prawie bezpośrednio z wyspy do obserwatora, a druga wznosi się nieco w górę do warstwy ciepłego powietrza, gdzie promień załamuje się w dół pod niewielkim kątem do zimniejszego powietrza i dociera oko obserwatora z góry.
Tworzone są dwa obrazy tej samej wyspy - jeden jest normalny, a drugi to odwrócony obraz nad wyspą, czyli górny miraż. Z kolei specyficzny rodzaj zjawiska atmosferycznego tworzącego taki miraż nazywany jest inwersją termiczną. Wówczas na powierzchni zimnej masy powietrza leży wyraźnie określona, jaśniejsza i mniej gęsta warstwa ciepłego powietrza. Poważna inwersja termiczna powoduje również sporadyczne zakłócenia w odbiorze radia, telewizji i telefonów komórkowych.
2006, 8 maja - Tysiące turystów i mieszkańców obejrzało w niedzielę miraż, który trwał 4 godziny w mieście Penglai na wschodnim wybrzeżu Chin. Mgły stworzyły obraz miasta z nowoczesnymi wieżowcami, szerokimi ulicami miasta i hałaśliwymi samochodami. W Penglai padał deszcz przez 2 dni, zanim nastąpiło to rzadkie zjawisko pogodowe. Mieszkańcy Riwiery Francuskiej w pogodny poranek nie raz widzieli, jak na horyzoncie Morza Śródziemnego, gdzie woda zlewa się z niebem, wznosi się łańcuch korsykańskich gór z morza, do którego około 200 km od Riwiery Francuskiej.
Górny miraż jest opisany w jednej z prac N. V. Gogola:
„Wydawało się, że poza Kijowem wielki cud! Nagle stało się widoczne z daleka we wszystkich częściach świata. W oddali Liman zrobił się niebieski, Morze Czarne wylewało się za Liman. Doświadczeni ludzie rozpoznali Krym, wznoszący się jak góra z morza i bagno Sivash. Po prawej stronie widać było ziemię galicyjską.
- Co to jest? - pytał zgromadzonych, wskazując na szaro-białe szczyty, które wydawały się daleko na niebie i bardziej przypominały chmury.
- Karpaty! - mówili starzy ludzie."
Boczne miraże mogą wystąpić w przypadkach, gdy warstwy powietrza o tej samej gęstości znajdują się w atmosferze nie poziomo, jak zwykle, ale ukośnie lub nawet pionowo. Podobne warunki powstają latem, rano tuż po wschodzie słońca w pobliżu skalistych brzegów morza lub jeziora, kiedy wybrzeże jest już oświetlone przez słońce, a tafla wody i powietrze nad nią są jeszcze zimne. Na Jeziorze Genewskim wielokrotnie obserwowano miraże boczne. Na przykład ludzie widzieli łódź zbliżającą się do brzegu, a obok niej dokładnie ta sama łódź oddalała się od brzegu. Boczny miraż może pojawić się na kamiennej ścianie ogrzewanego słońcem domu, a nawet na boku ogrzewanego pieca.
Dzięki bocznemu mirażowi pojawiają się ciche, mgliste duchy, które blokują drogę podróżnikowi w górach. Zwykle osoba przestraszona widzi siebie. Silnie rozgrzane skały powodują takie rozrzedzenie powietrza wokół nich, że promienie odbite od obserwatora i skierowane na skały wyginają się w ich pobliżu do tego stopnia, że niczym bumerang wracają.
Obrazy w bocznych mirażach są prawie zawsze równe rozmiarom odbitym obiektom, ale mogą się podwoić, potroić itp. Istnieje hipoteza, że słynne duchy, które wybrały kilka zamków, są niczym więcej niż bocznym mirażem. Jak wiecie, zimą wilgotne wilgotne ściany trzeba intensywnie ogrzewać. Kamienie, z których zbudowane są piece, są znacznie bardziej gorące niż głazy w południowym słońcu, a wysokie sklepione sufity pozwalają wiązce zapętlić się i powrócić do obserwatora.
• Miraże trzeciej klasy to niesamowite miraże zwane mirażami ultra dalekiego zasięgu. Dla nich odległości tysięcy kilometrów nie są przeszkodą. Oto przypadek opisany w książce „Optical Phenomena in Nature”:
Miraże klasy III nie mają wiarygodnego naukowego wyjaśnienia. Aby w jakiś sposób uzasadnić ich wygląd, sugeruje się, że w atmosferze powstają gigantyczne soczewki powietrzne lub wtórne, trzeciorzędowe - pojawia się wiele mirażów, które przekazują ten sam obraz wzdłuż złożonego łańcucha. Niektórzy nawet próbują udowodnić, że w jonosferze istnieje specjalne „lustro”, od którego promień słońca, niczym sygnał radiowy, odbija się i jednocześnie skupiając się, przenoszony jest do innej części światła.
Ciekawą wersję wyraża Victor Loisha: „Dlaczego nie przyznać, że w przypadku bardzo udanych zbiegów okoliczności wielu fizycznych w powietrzu naturalne nadprzewodzące włókna optyczne mogą tworzyć liniowo zorientowane kanały anomalnej jonizacji, przez które promienie światła są przesyłane na bardzo duże odległości - a więc, że wschód słońca nad Japonią staje się nagle widoczny, na przykład na Azorach…”.
• Fata Morgana to złożone zjawisko optyczne w atmosferze, na które składa się kilka form mirażów, w których odległe obiekty są wielokrotnie widziane iz różnymi zniekształceniami. Fata Morgana pojawia się, gdy w dolnych warstwach atmosfery tworzy się kilka naprzemiennych warstw powietrza o różnej gęstości, zdolnych do wytwarzania lustrzanych odbić.
W wyniku odbicia, a także załamania promieni, rzeczywiste obiekty dają na horyzoncie lub nad nim kilka zniekształconych obrazów, częściowo nakładających się na siebie i szybko zmieniających się w czasie, co tworzy dziwaczny obraz tego złożonego miraża. Zjawisko to zostało nazwane na cześć bohaterki legend - Fata Morgany. Mówią, że była przyrodnią siostrą króla Artura, ale po tym, jak rycerz Lancelot odrzucił jej miłość, osiadła z żalu na dnie morza, w kryształowym pałacu i od tego czasu oszukuje marynarzy widmowymi wizjami.
Każdy, kto spędza dużo czasu na wodach polarnych, z pewnością zobaczy miraże. Na przykład doświadczeni fińscy żeglarze i znawcy torów wodnych doskonale wiedzą, że istnieją warunki, które sprawiają, że niezwykle trudno jest znaleźć znajomą trasę wśród zagmatwanych mirażów na skalistym wybrzeżu. W Finlandii warunki do mirażów są szczególnie sprzyjające wiosną, kiedy topnieje lód morski. Temperatura wody wynosząca 0 ° C i wiosenna fala ciepłego powietrza 15 ° C mogą tworzyć na niebie niesamowite miraże.
Ten rodzaj oszustwa mirażów można również wytłumaczyć odchyleniem światła od prostoliniowego postępu, w którym obiekt jest postrzegany w złym kierunku lub jest zniekształcony. Widmowe miraże są zwykle widoczne na horyzoncie. Kąt mirażów jest bardzo mały, ale mogą mieć bardzo różny kształt. Krzewy i kamienie na małej wyspie można postrzegać jako wieże na niebie; niskie skaliste brzegi rozciągają się pionowo i przypominają przepaści; statek i jego nadbudówki na pokładzie mogą zostać zniekształcone do niezidentyfikowanych kwadratowych kształtów, a same wyspy wydają się wirować w powietrzu.
E. Gurnakova