天气网提全国国内城市天气预报,旅游景点天气预报,国际城市天气预报以及历史天气预报查询
当前位置:天气网 > 天气百科 > 气象百科
天气网气象百科
复杂蜃景

复杂蜃景,也有直接音译为法达摩加纳,是一种不常见且形式复杂的海市蜃楼,上蜃景,只出现在正好在地平线上的一小段窄带。

复杂蜃景 - 百科名片

复杂蜃景,也有直接音译为法达摩加纳 (Fata Morgana),是一种不常见且形式复杂的海市蜃楼,上蜃景,它只出现在正好在地平线上的一小段窄带。它的语源来自意大利的短句"fairy"和亚瑟王的巫婆 Morgan le Fay,来自信仰的幻影,在墨西拿海峡经常可见,她的巫术所创建在空气中的仙女城堡或虚幻的大地,被设计用来引诱水手。虽然复杂蜃景这个词经常被错误的应用在其它更常见的海市蜃楼景象,但真正的复杂蜃景暨不同于一般的上蜃景,也不同于下蜃景。

复杂蜃景 - 基本信息

复杂蜃景的影像扭曲或破坏物体的显著特征,经常使这些物体难以被变认。复杂蜃景可以出现在海上、陆地,在极区或在沙漠。这种蜃景几乎可以涉及远处所有类型的物体,包括船、岛屿、和海岸线。

复杂蜃景往往是瞬息万变的。蜃景包括一些倒影 (上下颠倒) 和抬升 (笔直的上升) 的影像,并且会与另一个影像堆栈在一起。复杂蜃景还会交替的呈现压缩和伸展的区域。

这种光学现象的发生是因为光线通过空气中温度不同的陡峭逆温层经由大气波管造成的[1] (逆温层存在的条件是当暖空气存在于有明确界限定义可区别的冷空气之上。这种温度反转是异常的状态,通常是越靠近地面的温度越高,而越上层温度越低。)

在平稳的天气,一层明显温暖的空气可以滞留在较冷而密度较高的空气之上,造成行为像透镜折射的大气波管,产生一系列包括倒置和抬升的影像。复杂蜃景的存在需要波管;单独只有逆温层不足以形成海市蜃楼。逆温层经常单独出现而没有大气波管;但没有逆温层先形成,大气波管是不可能存在的。

复杂蜃景 - 观测复杂蜃景

复杂蜃景几乎可以在任何区域中观察到,但是最常见的是在极地,特别是有着一致低温的大片冰层。在极地的复杂蜃景现象都在相对较冷的天气被观察到,然而在沙漠、海洋、和湖泊,可以在热天观察到。

要生成复杂蜃景,逆温层须要对光线造成强大的偏折,在逆温层内的偏折必须大于地球表面的曲率[1]。在这样的条件下,光线被偏折并且成为弧形。一位观测者的位置必须在其中或低于大气波管之下才能看见复杂蜃景[2]。

从海平面到高山顶,甚至在飞机上,在大气层的任何高度都可以看见复杂蜃景[3][4]。

从旧金山看见一系列法拉隆群岛的复杂蜃景。

复杂蜃景可以被描述成非常复杂的上蜃景与超过三个以上的扭曲、抬升和倒置的影像[1]。因为大气的情况不停的改变,复杂蜃景在几秒钟的时间内就会产生变化,这种改变包括变成明确的上蜃景。

这里呈现的一系列从旧金山看见的法拉隆群岛海市蜃楼影像;所有的16张影像都是在同一天拍摄的。

在前面的14张影像,呈现出法拉隆群岛被压缩和拉伸的复杂蜃景[1],最后两张是在数小时后,大约日落时分拍摄的。在这个时刻,空气变冷,而海水的温度有可能比较温暖一点,造成逆温层不若数小时前的极端。海市蜃楼在此刻虽然依然存在,但已不若日落前数小时般复杂,蜃景不再是复杂蜃景,取而代之的是单纯的上蜃景。

用裸眼就可以看见复杂蜃景,但是若要看见其中的细节,最好是透过双筒望远镜、望远镜,或是像此处这些影像的例子,透过望远镜头。

复杂蜃景 - 著名的传说和观察

飞翔的荷兰人

依据民俗的说法,飞翔的荷兰人是一艘扬帆遨游七海,永远不会靠岸的鬼船。飞翔的荷兰人通常是来自远方的斑点,有时会看见鬼火灼灼的鬼灯。对飞翔的荷兰人一个可能解释是起源于海上看见的复杂蜃景 [5][6][7]。

File:Superior mirage of the boats painting.jpg

19世纪一本与错觉有关的书,显示严重误导虚构看法的上蜃景。实际的蜃景永远不会高于海平面如此之多,并且上蜃景不会如图右所示的增加物体的长度。

有一艘鬼船与一群鬼水手航行在空中的鬼海中的消息,很快的就传遍了全船,这是一个祥之兆,意味着全船没有一个人可以再看见陆地。船长被告知这个精彩的故事,并且来到甲板上,他向水手们解释这个奇特的景观是另一艘因为距离遥远而看不见的船,航行在蜃景之下的水面被反射的影像。他说:在某些条件之下的大气,当阳光能将在地球上物体的影像完美的呈现在空气中,就像透过水或玻璃呈现的影像,但它们一般都不是正立的,就像现在这艘船的情形,是倒置的 - 底部朝上。出现在空中的这种现象称为海市蜃楼 (蜃景)。他命令一名水手前往前桅杆顶端,并观察鬼船的下方。这名水手服从命令,并且报告他可以看见浮在空中的船只下的水面,确实有一艘这样的船。就如同在空中看见的那一艘轮船,只有一艘这样的轮船,并且底部是朝上的,就如同船长所说的蜃景一般的出现。不久之后,这艘轮船本身也被看见了。水手们现在了解了,并且再也不会相信幽灵船的说法。

在向船员解释这种现象的时候,船长可能更精确的使用折射这个词而不是用反射,因为这种倒影是由空气层的折射造成的。这本书的图解也是不正确的,它呈现了如上图右侧的蜃景:蜃景永远不会大于原物体,所有出现在这种蜃景上的扭曲和放大都在垂直方向上,而不会在水平方向。

复杂蜃景的上蜃景可以让一艘船以多种形式出现。即使蜃景中的船看起来不像是悬浮在空中,它看起来依然像是鬼影和不寻常的,更重要的是它的外观不断的在变化。有时一个复杂蜃景肇因于船出现在漂浮的波浪之中,在其他的时间,出现一艘倒置的船航行在高于"真正的"船只之上。

事实上,很难对一个复杂蜃景中的独立片段的蜃景说出何者是"真实"的,而何者不是实物:当一艘船的实景不在视野中时,是因为它仍位于地平线之下,复杂蜃景可能会导致它的影象提升,因此观察员所看见的所有影像都是蜃景。换言之,如果真实的船只在地平线之上,它的影像可以被复制许多次和被复杂蜃景处心积虑的扭曲>

两艘船由于复杂蜃景出现在外观上的变化:在第一列的4个框架是#1船,在第二列的4个框架是#2船。

在这个蜃景,至少可以看见有3个独立的船只影像。"真实”的一艘船在底部,最上面的是正立的位置,在中间的是倒置的。

仔细的观看上蜃景的的六个框架,可以显示一艘船的蜃景从一个影象至下一个影象是如何变化的。

复杂蜃景 - 克罗喀山和克罗喀地

在19世纪初期,复杂蜃景还要为不存在于北极,被称为"克罗喀山"和"克罗喀地"的不实发现负责。

在大多数情况下,复杂蜃景显示出与固体相关联的物件,但是在某些情况下,即使海平面本身也可以创造出复杂蜃景 (参见右边的图像)。在图向左侧的小船看起来好像是正"墙"的后面穿出来。但在现实中,这艘船上的水手看不见这道墙。这堵墙在真实中并不存在,它只是在海岸上的观测者看见的蜃景。取决于实际的条件,船上的水手们可能或也可能没有看见过类似的现象出现在他们的地平线上。如果水手们看见这堵"墙",并且试图去靠近它,他们一定会很失望,因为这如同彩虹的终点,是永远不可能抵达的复杂蜃景。

以完全相同的方式,"克罗喀山"和"克罗喀地"都是在北极被明显的看见,但却永远无法抵达的陆地。看似明显的"山"可能只是冰冻在冰洋上面的冰山,另一方面,也可能单纯只是不平的冰面本身造成的。

复杂蜃景 - 克罗喀山

在1818年,约翰·罗斯爵士在试图发现长期以来追寻的西北航道的旅程,罗斯的船舶抵达加拿大的兰卡斯特海峡。西北航道就在正前方,但约翰·罗斯并未继续朝这个方向前进,因为他看见,或是他认为他看见,在远方有一大片山和陆地,而他认为再进一步几乎是不可能的。他将这个虚幻的山脉和陆地命名为"克罗喀山"。他不顾许多同僚,包括他最亲密的伙伴威廉·爱德华·帕里和爱德华·萨拜恩等人的坚决反对,放弃并且返回了英格兰[8]。一年之后公布的航程,揭露了他们之间的分歧,以及随后对克罗喀山存在的争议毁掉了他的声誉。仅仅就在一年之后,威廉·爱德华·帕里就继续向西航行,通过了那些不存在的山。

约翰·罗斯爵士犯了两项错误。他的第一个错误是,当他确信看见了实际上不存在的大片陆地和山脉时,不顾一定比他更熟悉蜃景的同僚们的反对。罗斯的第二个错误是以海军部第一秘书的名字命名,以高官的名字命名的实际上只是蜃景,使他日后付出了极大的代价:他随后的探险和资金需求都被拒绝,而被迫使用私人的资金来支应[9]。

复杂蜃景 - 克罗喀地

由于奇怪的巧合,在罗斯探险之后88年,1906年罗伯特·皮尔利的探险,也将他在现今加拿大境内努纳武特的西北最高点汤玛斯·哈伯德角,他为所看见的远方大片土地命名为克罗喀地。皮尔利以日后的皮尔利北极俱乐部的乔治·克罗喀命名他所看见的大片土地,皮尔利估计这片土地在130英哩之外,位置大约是北纬83度,西经100度[10]。

目前已知这个地方并没有陆地。皮尔利看见了什么?几乎可以肯定是复杂蜃景[11]。

复杂蜃景 - 克罗喀地探险

在1913年,唐纳德·巴克斯特·麦克米伦发起克罗喀地探险,目地是前往克罗喀地并进行探勘。 在4月21日,远征队的成员似乎在西北方的地平线上看见巨大的岛。正如麦克米伦之后所说:"丘陵、山谷、皑皑白雪覆盖的山峰在地平线上延伸至少120度。"

Piugaattoq,探险队中在这个领域具有20多年经验的因纽特猎人,解释说这只是一种错觉。他们称之为"poo-jok",意思是雾。然而麦克米伦坚持它们必须前进,而不顾他们已经处在海冰破碎季节晚期的事实。它们追随着蜃景继续前进了5天,直到4月27日,已经在危险的海冰中推进了大约125英哩,麦克米伦终于承认Piugaattoq 是正确的。克罗喀地其实只是蜃景,最可能就是复杂蜃景。

相关词条