海市蜃楼 与 魔鬼的海 现象解释

文章比较长，慢慢看吧。1.平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景，称海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景，古人归因于蛟龙之属的蜃，吐气而成楼台城廓，因而得名。海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。 我们来做个实验：取一只杯子，倒入大半杯水，放在太阳光下，再在杯中插入一根筷子。这是你看到水中的筷子和水面上的筷子象折段一样。这是光线折射造成的；光在同一密度的空气中行进时，光的速度不变，始终以直线的方向前进；但当光倾斜地由空气进入水的时候，水的密度变了，光的速度就会发生改变，并使前进的方向发生曲折。 发生在沙漠里的“海市蜃楼”，就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里，白天沙石受太阳炙烤，沙层表面的气温迅速升高。 由于空气传热性能差，在无风时，沙漠上空的垂直气温差异非常显著，下热上冷，上层空气密度高，下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时，光的速度发生了改变，经过光的折射，便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。 在海面或江面上，有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。海市蜃楼是一种光学幻景，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。 海市蜃楼简称蜃景，根据物理学原理，海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度，而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同，对光线折射而产生的。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。史书记载《史记•封禅书》：“自威、宣、燕昭，使人入海求蓬莱、方丈、瀛洲。此三神山者，其传在勃海中，去人不远，患且至，则船风引而去。盖尝有至者，诸仙人及不死之药在焉，其物禽兽尽白，而黄金白银为宫阙。未至，望之如云；及到，三神山反居水下；临之，风辄引去，终莫能至。”宋朝沈括在《梦溪笔谈》中这样写道：“登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可见，谓之“海市”。或日“蛟蜃之气所为”，疑不然也。欧阳文忠曾出使河朔，过高唐县，驿舍中夜有鬼神自空中过，车马人畜之声一一可辨，其说甚详，此不具纪。问本处父老，云：‘二十年前尝昼过县，亦历历见人物。’土人亦谓之“海市，”与登州所见大略相类也。”南宋遗民人林景熙的〈蜃说〉，全文一百多字，是描写海市蜃楼最好的一篇散文。明朝陆容《菽园杂记》：“蜃气楼台之说，出天官书，其来远矣。或以蜃为大蛤，月令所谓雉入大海为蜃是也。或以为蛇所化。海中此物固多有之。然海滨之地，未尝见有楼台之状。惟登州海市，世传道之，疑以为蜃气所致。苏长公海市诗序谓其尝出于春夏，岁晚不复见，公祷于海神之庙，明日见焉。是又以为可祷，则非蜃气矣。”清刘献廷《广阳杂记》：“莱阳董樵云：登州海市，不止幻楼台殿阁之形，一日见战舰百余，旌仗森然，且有金鼓声。顷之，脱入水。又云，崇祯三年，樵赴登州，知府肖鱼小试，适门吏报海市。盖其俗，遇海市必击鼓报官也。肖率诸童子往观，见北门外长山忽穴其中，如城门然。水自内出，顷之上沸，断山为二。自辰至午始复故。又云，涉海者云，尝从海中望岸上，亦有楼观人物，如岸上所见者。”蒲松龄山市：奂山山市“高垣睥睨，连亘六七里，居然城郭矣”（《聊斋志异》卷十四）也是一种海市蜃楼的记载。海市蜃楼的形成 海市蜃楼经常发生在沿海，在沙漠偶尔也可见到。人们可以看到房屋，人，山，森林等景物，并且可以运动，栩栩如生。有人认为是人间仙境。现在，人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果，把远处的景物折射到近处来了。海市蜃楼也经常发生在雨后，这时的空气湿度较大，也易形成透镜系统。 当近地面的气温剧烈变化，会引起大气密度很大的差异，远方的景物，在光线传播时发生异常折射和全反射，从而造成蜃景。 我国山东蓬莱县，常可见到渤海的庙岛群岛幻景，素有“海市蜃楼”之称。 海市蜃楼是近地面层气温变化大，空气密度随高度强烈变化，光线在铅直方向密度不同的气层中，经过折射进入观测者眼帘造成的结果。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。 其实，宇航员在太空旅行过程中看到被放大的地球景物,这种现象有时也被称为海市蜃楼!2.同温带海面上出现的“海市蜃楼”那样，在热带和温带的草原、沙漠上，往往会出现另一种“空中楼阁”。它又叫“光怪陆离”，阿拉伯人叫它“魔鬼的海”。 有许多关于“魔鬼的海”的记载。古希腊史学家狄奥多最早对此作了生动的描述：在非洲，特别是在没有风的时候，会发生一些令人惊奇的事，空气中会出现各种野兽的影像，有动的，有不动的，它们一会儿离开目击者向别处奔跑，一会儿又跟着他，当它们赶上人的时候，就好像有一层阴冷的雾将人们裹住一样。 英国探险家李温士敦，在非洲卡拉哈里沙漠旅行时，这种“魔鬼的海”也欺骗过他。忽然间，前面出现一个湖，湖水荡漾。他和他携带的牲畜正渴极了，于是朝湖的方向奔去，却扑了个空。真正的湖泊还远着呢。 19世纪，一支法国军队在非洲遇到了一件奇怪的事情。队伍在沙漠带行进中，前面的地平线上突然出现一支浩浩荡荡的军队，看上去像阿拉伯骑士那样，引起部队的紧张不安，以为是敌军正在准备迎击呢。法国指挥官只得下令停止行军，立即派出侦察兵前去侦察。这个士兵走了几千米路后，发现那里有一群红鹤在沙地上鱼贯而行。当这个士兵走近鸟群，惊走红鹤时，法国士兵却好像看到另一番奇景：一个硕大的武士正乘坐在一只几米高的怪兽背上，在一个大湖上行进着。 在乌克兰、顿巴斯等草原上，也经常出现这种蜃景。一本《草原里的城市》的书中说：“一道窄狭的蜿蜒着的水流在闪烁着亮光，在它的上空，混乱地出现一些柳树、风车和屋顶的淡蓝色轮廓……它们都是活动的，摇晃的，不可捉摸的……过不久，变模糊了，虚幻地飘浮着，最后消失啦。” 80年代，人们曾经在叙利亚沙漠地区见到更奇怪的“魔鬼”和彩虹同时出现的奇观：4月的一天，雨季刚过，酷暑已降临，气候多变。太空悬着火红的太阳，一小朵乌云飘过，带来阵阵雷鸣，洒下一阵急雨。突然一弯彩虹高悬天际，那五色斑斓的虹影下面隐现出一座市镇，蓝色的湖水、绿色的树木、白色的房屋……与彩虹辉映，当人们目不转睛地盯着奇景时，仿佛隔着一层轻纱。渐渐地，那景致消逝得无影无踪。阿拉伯人把雨看得特别贵重，而彩虹是雨神的王冠，它象征着吉祥、幸福。 这些空中楼阁大都是下现蜃景，发生在沙漠和草原地区。那里白昼阳光灼照，沙石吸热快，贴近地面的空气热得快，密度小，而上层空气热得慢，密度大。每当无风或微风的时候，由于空气得不到搅动，上下层空气间热量交换很小，就出现上层空气凉而密，下层空气热而稀的反常现象。这时候，远方比较湿润的一块地方的树木，由树梢倾斜向下投射的光线，因为由密度大的空气层进入密度小的空气层时，会发生折射，折射光线到了贴近地面热而稀的空气层，就发生全反射。光线又由近地面密度小的气层反射回到上面较密的气层中来。这样，经过一条向下凹陷的弯曲光线，把树的影像送到人的眼中，就出现了一棵树的倒影。 由于倒影位于实物的下面，所以叫它“下现蜃景”。这种倒影很容易给人们一种幻觉。水边树影，远处是一个湖泊。 不论是海市蜃楼或空中楼阁，只是在无风或微风的天气条件下才会出现。当大风一起，上下层空气被搅动，空气密度和温度差异减少了，光线就不再折射和全反射，那么一切幻景也立即消逝了。

在沙漠里旅行的人，差不多都碰到过这样的事情。过去，人们不知道这是什么原因，把这种幻影叫做“魔鬼的海”。其实，这是光线耍的把戏，并不是沙漠里有什么魔鬼在玩弄幻术。 我们知道，沙漠里遍地都是沙，沙很容易反射热量，在烈日的照射下，它的温度很快地上升。贴近地面的空气就跟着变得很热，变得比较稀薄。但是离地面稍高的空气，仍旧比较冷，比较稠密。这时候，棕榈树反射出来的光线，就逐渐屈折经过一条向下凹的曲线进入人们的眼睛中。所以人们看到这棵棕榈树是颠倒的，好像是映在湖水里的倒影。同时，贴近地面的热空气在不停地浮动，所以出现了波光粼粼的现象。这就是沙漠中的“魔鬼的海”的秘密。海洋中出现的幻影，最神奇的莫过于六十几年前出现在大西洋上的“荷兰飞船”了。 有一艘轮船从欧洲开到美国去。航行到大西洋海面上的时候，轮船上几百个乘客非常清楚地看到，有一艘古老的帆船，张满大帆，船头没在水里，向他们的轮船迎面飞驶而来。轮船的船长吓坏了，他高声命令水手赶快改变航向，免得和远方可怕的古代船碰撞了。结果，这艘古代的帆船从轮船的旁边驶过去了。乘客们还似乎看到帆船上站着一些穿着16世纪古代服装的乘客。他们高举着双手，好像在欢呼。这艘“荷兰飞船”立刻轰动一时。当时许多冒牌的科学家就乘机传说，“荷兰飞船”的出现说明了天国和灵魂的存在。否则，在20世纪的海面上，怎么可能出现16世纪的古代帆船呢？事情不久就搞清楚了，原来有个电影公司在海边上拍摄一部影片，片名就叫《荷兰飞船》。突然一阵暴风把一艘帆船吹到辽阔的海洋上去了。轮船上的乘客看到的，正是这艘帆船在海洋中飘荡的幻影。 海洋上的幻影又是怎样出现的呢？海水和沙漠正好相反，它能够吸收很大的热量。所以在白天，贴近海面的空气比较冷，比较稠密，而上层的空气比较暖，比较稀薄。这时候帆船上反射出来的光线，就逐渐屈折，经过一条向上凸的曲线，进入人们的眼中。所以人们看到这艘帆船好像悬在半空里。这就是“海市蜃楼”的秘密。