Mirage ( fr. mirage - lit. visibility ) - un fenomen optic în atmosferă : refracția fluxurilor de lumină la limita dintre straturile de aer care diferă brusc ca densitate și temperatură. Pentru un observator, un astfel de fenomen constă în faptul că, alături de un obiect îndepărtat cu adevărat vizibil (sau o secțiune a cerului), este vizibilă și reflectarea acestuia în atmosferă.
Cuvântul miraj provine din francezul miraj, care la rândul său provine din latinescul mirare, care înseamnă „a privi, a se mira” [1] .
Mirajele sunt împărțite în inferior, vizibil sub obiect, superior, vizibil deasupra obiectului și lateral.
Apare atunci când există un gradient vertical mare de temperatură (scăzând odată cu înălțimea) pe o suprafață plană supraîncălzită, adesea un deșert sau un drum asfaltat . Imaginea imaginară a cerului creează iluzia apei la suprafață. Deci, pe un drum care merge în depărtare într-o zi fierbinte de vară, se vede o băltoacă .
Se observă deasupra suprafeței pământului rece cu o distribuție inversă a temperaturii (temperatura aerului crește odată cu altitudinea).
Mirajele superioare sunt, în general, mai puțin frecvente decât mirajele inferioare, dar sunt adesea mai stabile, deoarece aerul rece nu tinde să se miște în sus și aerul cald nu tinde să se miște în jos .
Mirajele superioare sunt cele mai frecvente în regiunile polare, în special pe bancuri mari de gheață plată cu temperaturi scăzute stabile. Astfel de condiții pot apărea peste Groenlanda și în jurul Islandei. Este posibil ca datorită acestui efect, numit hillingar (din islandezul hillingar ), primii coloniști ai Islandei să fi conștientizat existența Groenlandei [2] .
Mirajele superioare se observă și la latitudini mai moderate, deși în aceste cazuri sunt mai slabe, mai puțin distincte și stabile. Un miraj superior poate fi vertical sau inversat, în funcție de distanța până la obiectul adevărat și de gradientul de temperatură. Adesea imaginea apare ca un mozaic fragmentar de părți verticale și inversate.
Mirajele superioare pot avea un efect izbitor datorită curburii Pământului. Dacă curbura razelor este aproximativ aceeași cu curbura Pământului, razele de lumină pot călători pe distanțe lungi, determinând observatorul să vadă obiecte mult dincolo de orizont. Acest lucru a fost observat și documentat pentru prima dată în 1596, când o navă sub comanda lui Willem Barents , în căutarea Pasajului de Nord-Est , a rămas blocată în gheața de pe Novaia Zemlya . Echipajul a fost nevoit să aştepte noaptea polară . În același timp, răsăritul după noaptea polară a fost observat cu două săptămâni mai devreme decât se aștepta. Abia în secolul al XX-lea, acest fenomen a fost explicat [3] și a primit numele de „ Efectul Pământului Nou ”.
La fel, navele care sunt de fapt atât de departe încât nu ar trebui să fie vizibile deasupra orizontului pot apărea la orizont, și chiar deasupra orizontului, ca miraje superioare. Acest lucru poate explica unele dintre poveștile despre zborurile navelor sau orașelor de coastă pe cer, așa cum sunt descrise de unii exploratori polari [4] .
Mirajele laterale pot apărea ca o reflectare a unui perete încălzit. Este descris un caz când zidul neted de beton al cetății a strălucit brusc ca o oglindă, reflectând obiectele din jur. Într-o zi fierbinte, se observa un miraj ori de câte ori zidul era suficient de încălzit de razele soarelui [5] .
Fenomenele complexe ale unui miraj cu o distorsiune accentuată a aspectului obiectelor se numesc Fata Morgana. Fata Morgana ( italiană: fata Morgana - zâna Morgana, conform legendei, trăiește pe fundul mării și înșală călătorii cu viziuni fantomatice) - un fenomen optic complex rar în atmosferă, constând din mai multe forme de miraje, în care obiectele îndepărtate sunt văzute în mod repetat. si cu diverse distorsiuni .
Fata Morgana apare atunci cand in straturile inferioare ale atmosferei (de obicei datorita diferentelor de temperatura) se formeaza mai multe straturi alternante de aer de densitate diferita, capabile sa dea reflexii in oglinda. Ca urmare a reflexiei, precum și a refracției razelor, obiectele din viața reală dau mai multe imagini distorsionate la orizont sau deasupra acestuia, suprapunându-se parțial și schimbându-se rapid în timp, ceea ce creează o imagine bizară a unei fata morgana.
Mirajele pot fi observate de la orice înălțime în atmosfera pământului, inclusiv de la munți sau avioane [7] .
Fantoma Brocken apare atunci când Soarele strălucește din spatele unui alpinist care privește în jos de pe o creastă sau un vârf în ceață. Umbra alpinistului merge prin ceață, luând adesea forme unghiulare bizare cauzate de perspectivă. Creșterea aparentă a dimensiunii umbrei este o iluzie optică , explicată prin faptul că observatorul își măsoară umbra, întinsă pe nori relativ apropiați, cu obiecte de suprafață îndepărtate vizibile prin golurile din nori; sau când este imposibil să te orientezi în ceață și să măsori dimensiunile. În plus, umbrele sunt aruncate pe picăturile de apă la diferite distanțe de ochi, ceea ce afectează percepția adâncimii .
Fantoma Brocken este adesea înconjurată de inele strălucitoare de diferite culori - gloria . Ele apar direct în fața Soarelui atunci când lumina soarelui se reflectă pe norii de picături de apă de dimensiuni uniforme. Efectul se datorează difracției luminii .
Un exemplu notabil de astfel de fantome este „ Olandezul Zburător ”. Potrivit miturilor maritime, căpitanul unei nave fantomă este condamnat pentru totdeauna să cutreiere marea fără a ateriza nicăieri. Marinarii nu s-au așteptat niciodată la ceva bun de la o întâlnire cu o navă mistică - a însemnat întotdeauna nenorocire și naufragiu.
Aproape toate poveștile despre el sunau aproximativ la fel - o navă fantomatică a navigat direct spre ei, nu a răspuns la semnale și țipete și apoi a dispărut brusc în ceață. De fapt, echipajul navei a văzut în fața lor o proiecție a navelor care se aflau la acea vreme la mare distanță de ele.
Un miraj al vederii la distanta apare atunci cand suprafata pamantului incalzeste masele de aer, dupa care acestea urca si se racesc. Dacă, dintr-un motiv sau altul, se dovedește a fi mai cald deasupra stratului de mase de aer rece (de exemplu, a fost adus aici de vânturile dinspre sud) și, în același timp, un strat foarte rarefiat, iar diferența de temperatură dintre ele se dovedesc a fi destul de mari, apoi va avea loc refracția . Razele de lumină care sunt reflectate de obiectele care sunt situate pe suprafața pământului vor face un arc și se vor întoarce în jos, dar nu la sursa lor imediată. Ei ajung la zeci și uneori la sute de kilometri distanță.
Condițiile pentru apariția unui miraj pot apărea și noaptea. În cele mai multe cazuri, acest lucru nu este observat. Cu toate acestea, în anumite circumstanțe, luminile de la vehicule, aeronave, nave, clădiri etc. în mișcare, care pot fi observate noaptea, ca în cazul unui miraj de zi, nu vor fi vizibile [8] . Același lucru se poate întâmpla cu obiectele astronomice.