¿Por qué aparecen espejismos en las montañas?
"Ciudad de Montaña", al igual que ciudad de mar, es un escenario natural formado por la refracción y la reflexión. Es hermoso y extraño, pero rara vez aparece una vez cada varios años. Sólo unas pocas personas afortunadas pueden verlo por casualidad, mientras que la mayoría de la gente sólo puede esperarlo y suspirar.
Cuando hay luz. la misma densidad, cuando avanza en un medio uniforme, la velocidad de la luz permanece sin cambios y avanza en dirección recta. Sin embargo, cuando la luz se mueve oblicuamente desde este medio hacia otro medio con diferentes densidades, la velocidad de la luz cambiará y la. La dirección de progresión cambiará. También se curva, un fenómeno llamado refracción. Cuando insertas una varilla recta en el agua en ángulo, puedes ver que la parte bajo el agua de la varilla y la parte expuesta en el agua parecen estar rotas. Esto se debe a la refracción de la luz. Haz que la luz cuando el agua se proyecta sobre la interfaz entre el agua y el aire, puedes ver que la luz se divide en dos partes en esta interfaz: una parte se refleja en el agua y la otra parte se refracta en el aire. Si gira el espejo en el agua para que la luz que incide en la interfaz esté más inclinada, la refracción de la luz en el aire parecerá más severa. Cuando la luz dirigida hacia la interfaz es como se muestra en la imagen de abajo a la izquierda, toda la luz se refleja en el agua y no se refracta más luz en el aire. Este fenómeno se llama reflexión total.
El aire en sí no es un medio uniforme. En circunstancias normales, su densidad disminuye al aumentar la altura. Cuanto mayor es la altura, menor es la densidad. Cuando la luz atraviesa capas de aire a diferentes alturas, siempre provocará cierta refracción, pero estamos acostumbrados a este fenómeno de refracción en nuestra vida diaria, por lo que no nos parece nada extraño.
Sin embargo, cuando la temperatura del aire cambia anormalmente verticalmente, lo que dará lugar a una refracción y reflexión total diferente a la habitual, se producirá un fenómeno de espejismo. Debido a diferentes condiciones específicas de densidad anormal del aire, los espejismos aparecen en diferentes formas.
En verano, la humedad del agua de mar es relativamente baja durante el día, especialmente cuando el agua fría fluye a través de la superficie del mar. La temperatura del agua es más baja y el aire en la capa inferior se ve afectado por la temperatura del agua. El aire de la capa inferior se ve afectado por la temperatura del agua. Es más frío que el aire de la capa superior. El fenómeno anormal de que el frío se convierta en cálido (las condiciones normales son cálidas en la parte inferior y frías en la superior y, en promedio, la temperatura desciende aproximadamente entre 0,5 y 0,6 cada 100 metros de altura). El aire en la capa inferior ya es más denso debido a la mayor presión del aire. Ahora, junto con el hecho de que la temperatura es más baja que en la capa superior, la densidad se vuelve particularmente alta. Por lo tanto, la diferencia entre la capa de aire más densa en la capa inferior. nivel y la capa de aire más delgada en el nivel superior es extremadamente significativa.
Si hay un barco bajo nuestro horizonte oriental, generalmente no será visible. Si la diferencia entre el aire denso de abajo y el aire fino es demasiado grande en este momento, la luz del barco se refractará gradualmente desde la capa de aire denso hacia la capa de aire fino, se reflejará por completo en la capa superior y luego se refractará. De regreso a la capa de aire densa inferior; después de una línea tan curva, y finalmente puesta en nuestros ojos, podemos ver su imagen. Dado que la visión humana siempre percibe los objetos como si vinieran en línea recta, la imagen del barco que vemos es mucho más alta que el objeto real, por eso se llama espejismo.
Hay islas Miaodao en el mar de Bohai de mi país. En verano, la temperatura del agua del mar es baja durante el día y la densidad del aire será significativamente diferente de densa a delgada. Condado de Penglai (también llamado Dengzhou en la antigüedad) en la costa sur del mar de Bohai), a menudo se puede ver el fantasma de las Islas de la Isla del Templo. Shen Kuo, que vivió en la dinastía Song, lo registró en su famoso "Mengxi Bi Tan":
"De vez en cuando hay nubes en el mar de Dengzhou, como palacios y terrazas, figuras en las almenas, carros y caballos con coronas, puedes verlo claramente."
Este es el espejismo que vio en Penglai. Alrededor de las 11 de la mañana del 22 de mayo de 1933, también se descubrió un espejismo en la isla Zhucha en Qianhai (fuera de la bahía de Jiaozhou), Qingdao. Se extendió por toda la ciudad y mucha gente fue a verlo. En 1975, un espejismo duró seis horas en el mar cerca de la provincia de Guangdong.
No sólo se pueden ver espejismos en el mar en verano, también se pueden ver en el río por la mañana. Por ejemplo, el 2 de agosto de 1934 apareció en el río cerca de Nantong. Era un día sofocante y el clima era extremadamente caluroso. Por la tarde, de repente noté torres, contornos de ciudades, árboles y casas reflejados en el cielo sobre el río Yangtze. Todo el espejismo tenía más de 20 millas de largo. Aproximadamente media hora después, se movió hacia el este y desapareció repentinamente.
Luego aparecieron tres montañas más, elevándose entre las nubes, con una montaña en el medio que parecía un quemador de incienso. Pasó otra media hora antes de que todas desaparecieran.
En el desierto, la arena y las rocas son quemadas por el sol durante el día y la temperatura cerca de la capa de arena aumenta muy rápidamente. Dado que el aire no es bueno para la transferencia de calor, cuando no hay viento, el intercambio de calor entre las capas superior e inferior de aire es muy pequeño, lo que hace que la diferencia vertical de temperatura entre el calor y el frío en la parte inferior sea muy significativa, y conduce a el fenómeno anormal de que la densidad del aire en la capa inferior es menor que la de la capa superior. En este caso, si hay un árbol frente a usted y crece en un lugar relativamente húmedo, entonces la luz proyectada hacia abajo desde la copa del árbol pasará de la capa de aire más densa a la capa de aire menos densa. Cuando la luz refractada alcanza la capa de aire delgada y caliente cerca del suelo, se produce una reflexión total. La luz se refleja desde la capa de aire menos densa cerca del suelo hacia la capa de aire más densa de arriba. De esta forma, a través de una luz curvada hacia abajo y hacia abajo, la imagen del árbol se envía a los ojos de las personas y aparece un reflejo del árbol.
Debido a que el reflejo se sitúa debajo del objeto real, también se le llama espejismo. Este tipo de reflejo puede fácilmente dar a la gente la ilusión de las sombras de los árboles junto al agua, pensando que debe haber un lago en la distancia. La mayoría de las personas que han viajado por el desierto tienen experiencias similares. Un fotógrafo que filmó la película "Climbing Shishapangma" vio una vez un espejismo mientras caminaba por una vasta pradera seca. Corrió en dirección al espejismo para conseguir un poco de agua para cocinar. Cuando corrió hacia allí y vio que no había ninguna fuente de agua, se dio cuenta de que había sido engañado por un espejismo. Esto se debe a que el sol abrasador puede calentar la hierba seca, como la arena, lo que hace que la densidad de la capa de aire aumente gradualmente de abajo hacia arriba, produciendo así un espejismo descendente.
No importa qué tipo de espejismo, sólo puede aparecer en condiciones climáticas sin viento o con viento muy débil. Cuando los fuertes vientos hacen que el aire superior e inferior se agiten y se mezclen, la diferencia de densidad entre el aire superior e inferior se reduce y no hay refracción anormal ni reflexión total de la luz, entonces todas las ilusiones desaparecen inmediatamente.