在平静无风的海面航行或在海边暸望，往往会看到空中 映现出远方船舶、岛屿或城郭楼台的影像;在沙漠旅行的人有 时也会突然发现，在遥远的沙漠里有一片湖水，湖畔树影摇 曳，令人向往。可是当大风一起，这些影像就突然消逝了。原来这是一种幻影，通称海市蜃楼，或简称蜃景。
为什么会产生这种现象呢?要解答这个问题，得先从光的折射谈起。当光线在同一密度的均勻介质内进行的时候，光的速度 不变，它以直线的方向前进。可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时，光的速度就会发生改变，进行的方 向也发生曲折，这种现象叫做折射。
当你用一根直杆倾斜地插入水中时，可以看到杆在水下 部分与它露在水上的部分好像折断的一般，这就是光线折射所造成的。有人曾利用左上图所示的 装置，使光线从水里投射到水和 空气的交界面上，就可以看到光一部分反射到水里，一部分折射到空气中去。如果转动水中的那面镜子，使投向交界面的光线更倾斜一些，那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些。
当投向交界面的光线如左下图所示的情况时，光线就全部反射回到水里，再没有折射到空气中去的光线了。这样的现象叫做全反射。空气本身并不是一个均匀的介质，在一般情况下，它的密 度是随高度的增大而递减的，高度越高，密度越小。当光线穿过不同高度的空气层时，总会引起一些折射，但这种折射现象 在我们日常生活中已经习惯了，所以不觉得有什么异样。
可是当空气温度在垂直方向分布反常时就会引起空气密 度垂直变化的反常，并会导致与通常不同的折射和全反射，这就会产生海市蜃楼的现象。由于空气密度反常的具体情况不 同，海市蜃楼出现的形式也不同。在夏季，白昼海水温度比较低，特别是有冷水流经过的海 面，水温更低，下层空气受水温影响，较上层空气冷，出现下冷上暖的反常现象。
下层空气本来就因气压较高，密度较大，现 在再加上气温又较上层低，密度就显得特别大，因此空气层下密上稀的差别异常显著。假使在我们的东方地平线下有一艘轮船，一般情况下是 看不到它的。如果由于这时空气下密上稀的差异太大了，来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层，并在上层 发生全反射，又折回到下层密的气层中来;经过这样弯曲的线 路，最后投入我们的眼中，我们就能看到它的像。
由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此我们所看到的轮船 映像比实物是抬高了许多，所以叫做上现蜃景。我国沿海有时能看到上现蜃景。1933年5月22日上午 11点多钟，青岛前海（胶州湾外口）竹岔岛上也曾发现过上现 蜃景，一时哄传全市，很多人前往观看。
1957年在广东省附近 的海面上，曾出现过一次延续6小时的上现蜃景。不但夏季在海面上可以看到上现蜃景，在江面有时也可 看到，例如1934年8月2日在南通附近的江面上就出现过。那天酷日当空，天气特别热，午后，突然发现长江上空映现出 楼台城廓和树木房屋，全部蜃景长10多千米。
约半小时后，向东移动，突然消逝。后又出现三座大山，高耸入云，中间一山， 很像香炉;又隔了半小时，才全部消失。在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升 高极快。由于空气传热性差，所以在无风的时候，空气上下层间的热量交换极小，这就使下热上冷的气温垂直差异非常显 著，并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象。
在这种情 况下，如果前方有一棵树，它生长在比较湿润的一块地方，这时由树梢倾斜向下投射的光线，因为是由密度大的空气层进 入密度小的空气层，会发生折射。折射光线到了贴近地面热而 稀的空气层时，会发生全反射，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，所以又叫下现蜃景。这种倒 影很容易给予人们以水边树影的幻觉，以为远处一定是一个湖，其实什么水源也没有。凡是在沙漠旅行过的人，大都有类 似的经历。
这是因为，沙子可以被烈日晒得热浪滚滚，使空气 层的密度从下至上逐渐增大，因而产生下现蜃景。无论哪一种海市蜃楼，只能在无风或风力极微弱的天气 条件下出现。当大风一起，引起了上下层空气的搅动混合，上下层空气密度的差异减小了，光线没有什么异常折射和全反 射，那么所有的幻景就立刻消逝了。
答：在平静无风的海面航行或在海边了望，往往会看到空中映现出远方船舶．岛屿或城廓楼台的影像；在沙漠旅行的人有时也会突然发现，在遥远的沙漠里有一片湖水，湖畔树影摇曳，令...详情>>
答：详情>>
