6.28. Оазисный мираж

Жарким днем вдалеке можно увидеть водоем, но, добравшись до того места, где якобы находилась вода, убедиться, что там сухо. Вода кажется абсолютно реальной, голубой, покрытой мелкой рябью. Это классический оазисный мираж, который можно не только увидеть, но и сфотографировать.

Если смотреть на огни движущейся вдалеке по направлению к вам машины, мираж можно увидеть и ночью. Как раз под тем местом, где виден свет фар, можно также увидеть на дороге полоску света. Если полоска тусклая — это слабое отражение света фар от дороги. Однако если полоска яркая, это, вероятнее всего, мираж фар. Почему возникает такой мираж? Может ли птица, летящая над дорогой, увидеть под собой «дорожный» мираж? Иными словами, может ли птица обмануться и решить, что по дороге течет вода?

ОТВЕТ • На самом деле мираж, создающий иллюзию текущей вдалеке воды, — это изображение части неба над горизонтом в том направлении, в котором человек «видит воду». Земля (или другая поверхность) поглощает солнечный свет, нагревается и разогревает прилежащий воздух. Оазисный мираж может появиться, когда температура воздуха заметно понижается с высотой. Лучи света, идущие от низкого неба на горизонте к земле, проходя через приземный слой воздуха, температура которого непрерывно повышается, на всем пути непрерывно преломляются (изгибаются вверх) и, наконец, отразившись от земли, уходят вверх под небольшим углом относительно земли (рис. 6.9).

Рис. 6.9 / Задача 6.28. Из-за изменения температуры воздуха луч света, идущий от неба на горизонте к земле, искривляется. Наблюдателю кажется, что источник света расположен на земле.

Когда наблюдатель видит этот свет, его мозг автоматически приходит к заключению, что источник света — яркое пятно на земле. Место пятна он определяет, продолжив обратно по прямой увиденный им луч света. Конечно, это яркое пятно — оптическая иллюзия, но она кажется реальной. Более того, если истинный источник света — голубое небо, пятно кажется голубым, как вода. Турбулентные потоки в воздухе могут заметно менять коэффициент преломления. Тогда пятно колеблется, создавая иллюзию волнения воды.

Оазисный мираж можно наблюдать и при холодной погоде, поскольку для его возникновения горячий воздух не обязателен. Необходимо только, чтобы температура воздуха понижалась при увеличении высоты. Часто подобный мираж можно видеть на дороге: большинство дорожных покрытий поглощают солнечный свет и быстро нагревают воздух над дорогой. Обычно мираж лучше видно, если нагнуться к самой земле или смотреть вдаль на дорогу через бинокль.

Отдаленные объекты также могут вызвать мираж, если идущий от них свет преломляется в воздухе вблизи земли. Такие миражи, как и оазисные миражи, называют нижними миражами, поскольку изображение появляется ниже источника света.

Появление миражей ночью связано со слоем нагретого воздуха над дорогой. Дорожное покрытие, нагретое за день солнцем, может оставаться теплым и ночью. Кроме того, его разогревают шины едущих по дороге автомобилей.

Поскольку направление световых лучей меняется мало, летящая птица не может увидеть мираж (иллюзию воды) на дороге под собой. Как и человек, она видит мираж вдалеке, но он непрерывно удаляется от летящей птицы точно так же, как удаляется от вас водный мираж на дороге, по которой вы едете на машине.