“海市蜃楼”是一种因远处物体被折射而形成的幻象，其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度，由于密度不同，光线在气温梯度分界处产生的折射现象。简单来说，海市蜃楼就是一种光学现象，是对另外空间的真实体现。

“海市蜃楼”经常发生在海上，因为海上一定范围之内的空间空气湿度较大，厚度也比较大，这样大面积的水蒸汽在运动下阴差阳错地形成了一个巨大的透镜系统。当近地面的气温剧烈变化时，则会引起大气密度的巨大差异，远方的景物，在光线传播时则会发生异常折射和全反射，从而造成蜃景。

“海市蜃楼”的形成与天气形势、气象条件、地理位置、地球物理等有密切联系。当海市蜃楼出现时，气象会发生明显变化。根据资料分析, “海市蜃楼”出现的前一天都出现了明显的降水、降温天气，气温普遍比之前一天明显偏低。

另外，“海市蜃楼”的发生还与不同高度空气层的折射率有关，水汽含量是直接影响折射率的重要气象要素。同时，与气温、相对湿度突变也存在着一定关系。靠近海面的空气由于海水温度较低，且水蒸汽潮湿，因而折射率较大，而上方的空气因受日照影响温度较高。海面上空空气层的折射率是由下而上随高度逐渐减小，由于气象要素变化的不连续性，导致光在空气中折射率变化也呈现不连续性，光线穿过折射率大的空气层顶时，在晴朗、无风或微风的气象条件下，则容易形成全反射，从而产生“海市蜃楼”的奇观。

参考消息网9月4日报道据美国趣味科学网站9月2日报道，众所周知，海市蜃楼具有欺骗性。典型例子是沙漠中的绿洲。还有当时可能迷惑了泰坦尼克号船长、遮挡住冰山的景象。传说中的幽灵船——“飞翔的荷兰人”——也是海市蜃楼。但什么是海市蜃楼？那些出现在炙热道路、大片沙漠和海面上的景象是虚幻的想象，还是真实事物的影像？

答案在于眼睛解读形成这些图像的弯曲光线的方式。

美国州立圣迭戈大学的天文学家安东尼·扬说：“这不是视觉上的一种幻觉。”海市蜃楼是真实事物的影像——它甚至可以被拍成照片，但它往往是畸变影像，很容易被误解。扬说，观看者“不知道它是什么，所以会把它误认成某种熟悉的东西”。例如，在沙漠中，映出天空的海市蜃楼往往被误认成一汪水。

一个问题仍然存在：一个真实物体的影像是如何在错误的地方出现的？

简短的答案是折射，也就是光在穿过不同物质的过程中会发生弯曲。当光波穿透不同密度的空气时，海市蜃楼就会出现。

美国加州理工学院研究光学成像的博士生童鑫(音)说，光穿过同一种物质时，通常沿直线传播。但当光遇到不同的物质时，它会向密度较高的地方弯曲。空气密度取决于温度。因此，当光穿过温度不同的空气时，它会向温度较低、密度较高的空气弯曲。

这会形成两种海市蜃楼。童鑫说，第一种是上蜃景，也就是你在春夏海水温度远低于热空气时看到的景象。历史学家猜想，泰坦尼克号沉没当晚，在冰冷的海水上空就发生了这一现象。无论在哪种情况下，离水最近的空气温度都低于上方的空气，越往上，空气温度就越高。这使得温度和密度呈梯度变化，导致船只、冰山或附近岛屿等物体反射的光发生弯曲。

海市蜃楼发生的原因是，当凉爽天气的冷空气或晴天的热空气改变各层空气的密度时，光会发生弯曲。

光向海平面附近温度较低的空气弯曲，会形成海市蜃楼。童鑫说，这会导致物体看起来比实际更高。这是因为，你的眼睛预期光会沿直线传播，它会由于光发生弯曲而误认为该物体处于一个不同的位置。在这些上蜃景特别生动且多变时(可能发生在开阔海面上空)，它们也会被称为复杂蜃景。人们怀疑幽灵船“飞翔的荷兰人”就属于这一类。

另一种是下蜃景。当沙漠或炙热道路表面和附近空气的温度高于上方空气时，就会出现下蜃景。要想看到这种海市蜃楼，你需要处在温度最高的空气层上方。来自上方的光会向上、向温度较低的空气弯曲。童鑫说，由于眼睛预期光会沿直线传播，它会把图像解读为处于较低位置且是颠倒的。这就是天空的影像在沙漠上看就像一汪水的原因所在。

在这两种情况下，要看到海市蜃楼，都非常依赖位置和观看角度。童鑫说，位置的微小变化可能导致这种光学现象消失。

如果你知道该往哪里看，发现下蜃景的难度较低，但想看到更壮观的海市蜃楼可能并不容易。扬说：“上蜃景有时只能在几厘米的间距内看到。”它们出现的窗口期非常短——只有10到15分钟。但他说，“在你能发现它们的时候”，它们很好看。

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