Міражі: як вони утворюються і де їх можна спостерігати
Міражі – це різноманітні за формою оптичні явища в атмосфері Землі, при яких поряд з дійсним зображенням предмета видно його уявне зображення, що розташоване, як правило, набагато ближче або далі від реального предмета. Фізичний процес походження міражу залежить в основному від його виду, але основний принцип у всіх випадках – це заломлення сонячних променів на кордоні шарів повітря, які мають різну густину.
Основними видами міражів є нижні і верхні міражі. Крім того, існують бічні міражі, Фата-моргана, міражі далекого бачення та інші.
Верхні міражі спостерігаються тоді, коли прилеглий до землі шар повітря холодніше шару, що лежить над ним. У цьому випадку щільність і показник заломлення зменшуються з висотою. В межах даного повітряного шару викривлення променів світла, що йдуть від предмета до ока спостерігача, буде більшим, ніж при нормальній рефракції. Це називається надрефракцією.
Умови для спостереження верхніх міражів існують в полярних областях над великими рівними просторами, покритими льодом або снігом, а також над водними поверхнями при відсутності вітру.
Механізм появи нижнього міражу обернений механізму появи верхнього. І якщо у випадку з верхнім міражем, нижній шар повітря повинен бути набагато холоднішим за верхній, то при появі нижнього міражу, ближній до землі шар повітря повинен бути набагато теплішим за попередній – верхній. В таких умовах щільність і показник заломлення зростають з висотою. Тому траєкторія променів світла, що йдуть від предмета до ока спостерігача, вигнута опуклістю до землі.
Нижній міраж спостерігається при затишній погоді в степах, пустелях, над дорогами з асфальтовим покриттям.
За таким самим принципом працюють бічні міражі. Дані умови можуть скластися, наприклад, біля розпеченої сонцем стіни. «Прошарок» повітря біля стіни в такому випадку стає більш гарячим за повітря навколо, а, отже, на цьому тонкому «прошарку» і з`являється міраж.
Але найцікавішим видом міражів є Фата-моргана. Він же є самим рідкісним зі спостережуваних видів. Умовою для його появи є чергування щільності, тобто чергування теплих і холодних шарів повітря. Ці умови дуже складні, тому і міражі даного виду мають дуже незвичайні і цікаві форми. Фата-моргана складається з декількох форм міражів, де віддалені об`єкти видно багаторазово і з різноманітними спотвореннями. Часто такі міражі накладаються один на одного, тому їх картинка швидко змінюється в часі.
Так звані «Міражі-примари» і «Летючі голландці» теж відносяться до Фата-Моргана. До речі, саме мореплавці вперше побачили і розповіли про цей вид міражу. Від них даний вид міражу і був названий «Фата-моргана» або, якщо перекласти з італійської, «фея Моргана». За переказами фея Моргана була злою відьмою, що живе на морському дні і своїми дивними баченнями обманює морських мандрівників.
Крім перерахованих вище міражів існують інші, наприклад, такий вид міражу, як міраж далекого бачення. При таких міражах можна побачити об`єкти, які перебувають далеко за горизонтом. Саме такий міраж спостерігався на небі в ранок битви при Ватерлоо. Це сталося в місті Верв’є (Бельгія) в червні 1815 р. Одного ранку жителі міста побачили в небі військо, і так ясно, що можна було розрізнити костюми артилеристів і навіть, наприклад, гармату із зламаним колесом, яке ось-ось відвалиться. Дане спостереження було підтверджено безліччю очевидців, а один з них навіть зобразив міраж на картині.
Але найцікавішим в тому спостереженні було те, що відстань від Верв’є до Ватерлоо по прямій лінії становило понад 100 км. Це був один з найяскравіших прикладів спостереження міражу далекого бачення.
Древніх спостережень міражів існує безліч. Природні явища крокують крізь століття пліч-о-пліч з людьми. Нерідко раніше небесні знамення навіть міняли хід історичних подій. Колись люди їх побоювалися, вважаючи посланнями з небес, а в сучасному світі більшість з нас прекрасно знають, що пояснюються такі феномени розділом фізики «Світлові явища» за 9 кл.