Что такое Мираж

Миражи как атмосферное явление в природе

Миражи (от фр. «mirage») — это оптическое явление в атмосфере, из за которого в зоне видимости появляются изображения предметов, которые при обычных условиях скрыты от наблюдения. Такого рода чудеса случаются потому, что в оптически неоднородной атмосфере лучи света искривляются, как бы заглядывают за горизонт. Чаще всего неоднородности возникают из-за неравномерного нагрева воздуха на различной высоте. В Древнем Египте верили, что мираж — это призрак страны, которой больше нет существует. Легенда говорит о том, что у каждого места на нашей планете есть своя душа.

Более часто миражи можно наблюдать в пустыне. Объяснить это можно тем, что горячий воздух действует подобно зеркалу. К примеру, в Сахаре каждый год наблюдается около 160 000 миражей; они бывают стабильными и блуждающими, вертикальными и горизонтальными.

Жертвами миражей в особенности часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави на Севере Африки. Перед людьми «воочию» на расстоянии 2–3 км предстают оазисы, до которых на самом деле не меньше 700 км. Мираж способен ввести в заблуждение и опытных людей.

Так, в 360 км от оазиса Бир-Ула жертвой миража стал караван, который вел опытный проводник из местных племен. Погибли 60 человек и 90 верблюдов, следовавших за обманчивым миражом, увлекшим их на 60 км в сторону от колодца.

В древности кочевники, чтобы убедиться, видят ли они мираж или реальные предметы, разжигали костер. Если в пустыне было хотя бы небольшое движение воздуха, то стелющийся по земле дым быстро разгонял мираж. Для многих караванных путей составлены карты, на которых обозначаются места часто встречающихся миражей. На этих картах указано даже, где видятся колодцы, оазисы, пальмовые рощи, горные цепи и т. п.

Атмосферные миражи разделятся на три класса, а причины, их вызывающие, довольно разнообразные.

• Миражи первого класса — так называемые озерные, или нижние, миражи. Они наиболее распространенные и простые. К примеру, вода, наблюдаемая на песке в пустыне или на горячем асфальте, является миражом неба над горячим песком или асфальтом. Приземление самолета в фильмах или автомобильные гонки по телевидению часто снимаются довольно близко к поверхности горячего асфальта. Тогда ниже машины или самолета вы можете увидеть их зеркальное изображение (нижний мираж), а также мираж неба.

Чем выше вы находитесь на земле или в море, тем меньше плотность воздуха. При нормальных условиях плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты. Когда свет проходит по поверхности земли, ниже светового луча воздух плотней, чем выше. Типичное свойство света — то, что он преломляется к более плотной среде, и таким образом луч, который перемещается по поверхности земли, фактически всегда слегка преломляется вниз и продвигается по чуть изогнутой поверхности земли вместо того, чтобы направиться прямо к небу.


Более плотный воздух как бы притормаживает нижний конец луча и тянет его к себе. С другой стороны, человеку представляется, что предмет находится в том направлении, от которого свет достигает его глаз. Таким образом, когда вы смотрите на отдаленный горизонт, то видите предметы, которые фактически частично ниже горизонта. Свет от этих объектов преломляется по кривой, изогнутой поверхности земли или моря и потому только кажется, что свет достигает глаза наблюдателя со стороны горизонта.

Многие знакомы с фразой, утверждающей, что когда мы смотрим на солнце во время его захода, то оно в действительности уже за горизонтом. В астрономии такое явление известно как рефракция: преломление света в атмосфере приподнимает небесные тела на горизонте приблизительно на полградуса угла.

Очень часто плотность воздуха не изменяется равномерно с высотой, а холодный, более плотный воздух и теплый воздух образуют слои различных температур на разных высотах. Движение света в таком воздухе может быть довольно беспорядочно, создавая, таким образом, искаженное изображение пейзажа.

Нижний мираж идентичен по структуре: наблюдается всегда лишь один перевернутый, более или менее сплющенный мираж ниже объекта. Если сам пейзаж красив, то его мираж также красив, и они могут вместе распространиться на горизонте вереницей зданий и верхушек деревьев.

Если дело происходит в пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может быть большим, лучи начнут загибаться в другую сторону. И тогда интересные явления начнут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Но нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него.

Представим теперь, что такой луч, уже загнувшись, попадает в зрачок путнику, идущему через пустыню. Но субъективному восприятию предмет (скажем, пальма) будет располагаться в том месте, куда указывает касательная к траектории луча. Соответственно, изображение пальмы будет обратным, будто отраженным в воде. Да и воды кругом разольется немало. Такую коварную шутку сыграет с измученным жаждой путешественником переместившееся в пески небо.

Ученый из Франции Гаспар Монж, который принимал участие в египетском походе Наполеона, описал свои впечатления от озерного миража так: «Когда земная поверхность сильно накалена Солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье в сплошное наводнение.

Деревни, находящиеся дальше, выглядят будто острова среди погибшего озера. Под каждой деревней ее опрокинутое изображение, только оно не резкое, мелкие детали не видны, как отражение в воде, колеблемое ветром. Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет вовсе, а озеро теперь начинается за этой деревней, отражая в себе селения, расположенные дальше».

Нижний мираж способен наблюдать каждый желающий. Если жарким летним днем встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в 2–3 км впереди будто бы погружаются в искрящееся озеро — будто пути залило наводнение. Попытаемся приблизиться к «озеру» — оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться на одном и том же обманчивом расстоянии.

• Миражи второго класса — лучи которых загибаются за линию горизонта, называют верхними, или миражами дальнего видения. Они возникают прямо в небе. Если в верхние слои атмосферы вторгается теплый воздух, нагревшийся где-нибудь над пустыней, а внизу находится холодный плотный воздух антициклона, то лучи, подвергнувшиеся рефракции, могут заглянуть за горизонт очень глубоко. Отраженный с далекого предмета (к примеру, острова) свет находит две дорожки к глазам наблюдателя: первая проходит почти прямо от острова до наблюдателя, а вторая приподнимается немного вверх к теплому воздушному слою, где луч преломляется вниз под небольшим углом к более холодному воздуху и достигает глаз наблюдателя сверху.

Создается два изображения одного и того же острова — одно нормальное, а второе перевернутое изображение выше острова, т. е. верхний мираж. В свою очередь, специфический тип атмосферного явления, которое создает такой мираж, называется тепловой инверсией. Тогда на поверхности холодной массы воздуха лежит ясно определенный, более легкий и менее плотный слой теплого воздуха. Сильная тепловая инверсия является также причиной случайных помех на радио, при приеме телевизионных передач и в сотовых телефонах.

2006 год, 8 мая — тысячи туристов и местных жителей наблюдали мираж, который продолжался на протяжении 4-х часов в городе Пенглаи у восточного побережья Китая в воскресенье. Туманы создали изображение города с современными высотными зданиями, широкими городскими улицами и шумными автомобилями. В Пенглаи в течении 2-х дней лил дождь, прежде чем произошло это редкое погодное явление. Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которых от Лазурного берега приблизительно 200 км.

Верхний мираж описывается в одном из произведений Н.В.Гоголя:

«За Киевом показалось великое чудо! Вдруг стало видимо далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалые люди узнали и Крым, горою подымавшийся из моря, и болотный Сиваш. По правую руку видна была земля Галицкая.

— А это что такое? — допрашивал собравшийся народ, указывая на далеко мерещившиеся на небе и больше похожие на облака серые и белые верхи.

— То Карпатские горы! — говорили старые люди».

Боковые миражи могут возникать в тех случаях, когда слои воздуха одинаковой плотности располагаются в атмосфере не горизонтально, как обычно, а наклонно или даже вертикально. Подобные условия создаются летом, утром в скором времени после восхода солнца у скалистых берегов моря или озера, когда берег уже освещен солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Боковые миражи неоднократно наблюдались на Женевском озере. К примеру, люди видели лодку, которая приближалась к берегу, а рядом с нею в точности такая же лодка удалялась от берега. Боковой мираж может появиться у каменной стены дома, нагретой солнцем, и даже сбоку от нагретой печи.

Благодаря боковому миражу появляются безмолвные туманные призраки, преграждающие путнику путь в горах. Обычно, испуганный человек видит себя же самого. Сильно нагретые скалы вызывают такое воздушное разрежение вокруг себя, что лучи, отразившиеся от наблюдателя и направленные к скалам, искривляются возле них до такой степени, что, подобно бумерангу, возвращаются назад.

Изображения в боковых миражах почти всегда по размерам равны отражающимся предметам, но могут двоиться, троиться и т. д. Существует гипотеза, что знаменитые привидения, облюбовавшие некоторые замки, есть не что иное, как боковой мираж. Зимой, как известно, промозглые отсыревшие стены необходимо усиленно протапливать. Камни, из которых сложены печи, раскаляются в значительной степени больше, чем валуны под полуденным солнцем, а высокие сводчатые потолки дают возможность лучу совершить петлю и возвратиться к наблюдателю.

• Миражи третьего класса — удивительные миражи, называемые миражами сверхдальнего видения. Для них расстояния в тысячи километров не помеха. Вот какой случай описывается в книге «Оптические явления в природе»:

«В ночь на 27 марта 1898 г. среди Тихого океана экипаж бременского судна «Матадор» был испуган видением. Около полуночи экипаж заметил примерно в двух милях корабль, который боролся с сильным штормом. Это было тем более удивительным, что кругом стоял штиль. Судно пересекало курс «Матадора», и были мгновения, когда казалось, что столкновение кораблей не избежать…

Экипаж «Матадора» видел, как во время одного сильного удара волны о неизвестный корабль в каюте капитана потух свет, который виднелся все время в двух иллюминаторах. Спустя какое-то время корабль исчез, унося с собой ветер и волны. Дело разъяснилось позднее. Выяснилось, что все это происходило с другим кораблем, который во время «видения» находилось от «Матадора» на расстоянии 1 700 км».

У миражей третьего класса достоверных научных объяснений нет. Чтобы как-то оправдать их появление, выдвигаются предположения, что в атмосфере образуются гигантские воздушные линзы или возникают вторичные, третичные — многократные миражи, ретранслирующие одно и то же изображение по сложной цепочке. Некоторые даже пытаются доказать, что в ионосфере существует особое «зеркало», от которого солнечный луч, как радиосигнал, отражается и, попутно самофокусируясь, уносится в другую часть света.

Интересную версию высказывает Виктор Лойша: «Почему бы не допустить, что при каких-то очень удачных совпадениях многих физических обстоятельств в воздушной среде могут образовываться естественные сверхпроводящие световоды, линейно ориентированные каналы аномальной ионизации, по которым пучки света передаются на очень большие расстояния — так, что восход Солнца над Японией вдруг становится видым, предположим, на Азорских островах…».

• Фата-Моргана — сложное оптическое явление в атмосфере, которое состоит из нескольких форм миражей, при котором отдаленные предметы видны многократно и с различными искажениями. Фата-Моргана появляется, когда в нижних слоях атмосферы образуется несколько чередующихся слоев воздуха разной плотности, способных давать зеркальные отражения.

В результате отражения, а также и преломления лучей реально существующие предметы дают на горизонте или над ним по нескольку искаженных изображений, частично налагающихся друг на друга и быстро изменяющихся во времени, что и создает причудливую картину этого сложного миража. Названо это явление было в честь героини легенд — Фаты Морганы. Говорят, что она была сводной сестрой короля Артура, но после того как рыцарь Ланселот отверг ее любовь, от огорчения поселилась на дне моря, в хрустальном дворце, и с того времени обманывает мореплавателей призрачными видениями.

Так, в 1920-х годах большой океанский лайнер шел очередным рейсом из Европы в США. И вдруг неподалеку от Азорских островов все, кто находился на палубе, явственно увидали «Летучий голландец». Мысль о страшном корабле-призраке пронеслась в уме многих пассажиров и матросов. А невиданное судно грозило врезаться в пароход. Капитан в самый последний момент громким, срывающимся голосом приказал изменить курс корабля. Накренясь на правый борт, парусник пронесся мимо. И в это время перепуганные, изумленные пассажиры увидали нечто еще более поразительное: по палубе парусника метались люди в старинных костюмах.

Они поднимали вверх руки, что-то беззвучно кричали, будто пытались о чем-то предупредить. Понятно, что оставшуюся часть плавания пассажиры провели в страхе неминуемой гибели. Ведь по морскому поверью встреча с кораблем-призраком ничего хорошего не сулит. Когда пароход прибыл в порт, история с «Летучим голландцем» получила широкую огласку. Но впоследствии выяснилось, что океанский лайнер встретился с миражом парусника, предназначенного для съемок исторического фильма и находящегося абсолютно в другом месте.

Тот, кто проводит много времени в полярных водах, непременно увидит миражи. К примеру, опытные финские моряки и знатоки фарватеров хорошо знают, что бывают условия, при которых необычайно тяжело найти знакомый маршрут среди запутывающих миражей на скалистой береговой линии. В Финляндии условия для миражей в особенности благоприятны весной, когда морской лед тает. Температура воды 0 °C при весенней волне теплого воздуха температурой 15 °C может создать в небе невероятные миражи.

Еще один пример удивительного атмосферного явления имел место в алжирской пустыне, которую пересекал французский колониальный отряд. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и сдвоились, вместо двух у каждой стало по 4. Ни дать ни взять — арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, отправил разведчика проверить, что за люди в пустыне. Но когда солдат проник в зону искривления солнечных лучей, то сам превратился в мираж-призрак, а ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, будто он сидит на мифическом чудовище.

Один человек в 1852 году увидел на небе Страстбургскую колокольню, при этом изображение было гигантское, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз. В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший прозвище «чародей физической лаборатории», сфотографировал двух мальчиков, мирно бредущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на снимке был более 3-х метров.

Такого рода обманы миражей возможно также объяснить отклонением света от прямолинейного продвижения, в котором предмет виден в неправильном направлении или искажен. Миражи-призраки как правило виднеются на горизонте. Угол миражей очень низкий, но по формам они могут быть очень различными. Кусты и камни на маленьком острове могут восприниматься как башни в небе; низкие скалистые берега протянуты вертикально, и они напоминают пропасти; корабль и его палубные надстройки могут искажаться в неопознанные квадратные формы, а сами острова, кажется, кружатся в воздухе.

 

 


 

Е.Гурнакова 

ред. shtorm777.ru