Міраж

Марево[1] або міраж (фр. mirage від лат. mirare — приблизний переклад: «поглянь на дивовижу») або  — явище аномальної рефракції світла в атмосфері, при якому крім предметів в їхньому дійсному положенні, з'являються також їхні уявні зображення, які є результатом внутрішнього відбиття в атмосфері.

Різні види міражів в одному місці сфотографовані протягом шести хвилин, показані не в хронологічному порядку. Найвищий кадр показує нижній міраж на островах Фараллон. Другий кадр —  зелений промінь зліва на островах Фараллон. Два нижніх кадри та головний кадр показують верхні міражі на островах Фараллон. У цих трьох кадрах верхні міражі розвиваються від потрійного міражу (оберненого зображення між двома вертикальними) до міражу з п'яти частин, а потім назад до подвійного міражу. Такий прояв відповідає ознакам фата-моргана. Всі кадри, крім верхнього, були сфотографовані з 15-20 метрів над рівнем моря. Верхній кадр сфотографували на висоті рівня моря.

Існують регіони, де міражі через особливості рельєфу і циркуляції повітря спостерігаються частіше, ніж в інших місцях, перш за все — в пустелях.

Механізм утворення
Схема утворення міражів різних видів

Утворення міражів пояснюється тим, що промені світла заломлюються при переході з одного середовища в інше. Зокрема міражі виникають при переході між шарами повітря, що мають різну температуру та відповідно густину, і достатньо різку межу. В результаті заломлення променів далекі об'єкти виглядають зміщеними, або видно їхні віддзеркалення. Для утворення міражу в природі обов'язковою умовою є чисте небо та яскраве освітлення від сонця або місяця[2].

Історія досліджень

Перші наукові пояснення явища пов'язані з єгипетським (1799 р.) походом Наполеона Бонапарта. Було зафіксовано, що вдень, коли сонце починало зігрівати земну поверхню, вона починала здаватися затопленою, а села виглядали острівцями серед безмежного озера. Під кожним з них видно було його дзеркальне зображення, а доповнювало ілюзію відображення небосхилу.

Один з учасників експедиції, Гаспар Монж, припустив, що за відсутності вітру шар повітря біля поверхні землі сильно прогрівається. У міру віддалення від поверхні його температура різко падає, часом — до 30 градусів на сантиметр. А чим вища температура, тим менший показник заломлення повітря. Таким чином біля самої землі повітря заломлює світло слабше, ніж на висоті кілька сантиметрів від неї. Через це світло в повітрі поширюється не прямолінійно, а за кривою лінією.

Як зауважив Яків Перельман, для утворення міражу промінь світла має входити у повітряні шари дуже полого[3].

Класифікація
Нижній міраж (сприймається як дзеркальна гладінь води) в Аравійській пустелі

Марево поділяється на нижнє (видиме під об'єктом), верхнє (над об'єктом), і бічне. Поєднання кількох видів зветься фата-моргана. Як особливі види виділяються нічні міражі та особливо відомі, наприклад, «Летючий голландець».

Нижній міраж

Спостерігається при дуже великому вертикальному градієнті температури (зниженні її з висотою) над перегрітою рівною поверхнею: часто пустелею або асфальтованою дорогою. Сонячні промені нагрівають поверхню, від якої нагрівається нижній шар повітря. Він у свою чергу спрямовується вгору, замінюючись новим, який нагрівається і так само прямує вгору. Світлові промені завжди викривляються від теплих шарів у бік холодніших[4].

Зображення неба за нижнього міража створює ілюзію води на поверхні. Тому дорога, що йде вдалину в спекотній літній день, здається мокрою.

Верхній міраж
Верхній міраж далекого берега над поверхнею води

Верхній міраж або міраж дальнього виду спостерігається над холодною земною поверхнею при інверсійному розподілі температури (температура повітря зростає з підвищенням висоти). Промені світла, що йдуть від предметів на Землі, дугоподібно викривляються і повертаються вниз. За таких умов можна побачити предмети за горизонтом[4]. Зображення може бути перевернутим і сприйматися як зависле в повітрі. Нерідко такі міражі бувають подвійними, коли одночасно спостерігаються пряме й перевернуте зображення.

Верхній міраж трапляється в цілому рідше, ніж нижній, але частіше буває стабільнішим, оскільки холодне повітря не має тенденції рухатися вгору, а тепле — вниз.

Бічний міраж

Цей вид міражів виникає, коли шари повітря однакової щільності розташовуються в атмосфері не горизонтально, а похило чи вертикально. Такі умови можуть створюватися біля нагрітих стін, скель[4].

Фата-моргана
Фата-моргана в пустелі

Фата-моргана — оптичне явище в атмосфері, що складається з декількох форм міражів. При цьому віддалені предмети видно багаторазово і з різноманітними викривленнями, змінами розміру. Для виникнення такого міражу залежність температури від висоти має бути непостійною, температура місцями то зростає з висотою, то зменшується[3].

Свою назву цей вид міражів отримав від міфічної чаклунки Моргани, яка обманювала мандрівників примарними видіннями.

Джерела
  1. Марево // Українська мала енциклопедія : 16 кн. : у 8 т. / проф. Є. Онацький. — Буенос-Айрес, 1960. — Т. 4, кн. VII : Літери Ле — Ме. — С. 913. — 1000 екз.
  2. Maunder, Michael (2007). Lights in the Sky: Identifying and Understanding Astronomical and Meteorological Phenomena (англ.). Springer Science & Business Media. с. 101–104. ISBN 9781846285622.
  3. Перельман, Яков (30 серпня 2015). Физика на каждом шагу (рос.). Litres. ISBN 9785457211520.
  4. Алексей Савин (01 сентября 2005). Видения Фаты Морганы. Вокруг Света. Процитовано 17 липня 2019.(рос.)

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.