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核心：光的折射。由于高度不同，导致空气冷热不均，而光线会在通过不同折射率的介质时发生折射现象。当然了，海市蜃楼多出现于海洋、沙漠等地区。

下面就简单讲一下原理：

我们初中学过，当光线穿过不同介质时，会发生折射现象。

以海面为例，如果海水温度较冷，而上方空气较热时，由于冷空气的折射率比热空气高，所以海面的物体发出的光线就会被“拉”向海面。（见下图）

上图，主要由于地球曲率的存在（也就是地球是圆的），在海平面以下的物体就会被折射到人眼中，如果距离恰当，就好像这个物体就在眼前的海面上一样。

当然了，情况也可以反过来，地面空气比上方热（比如夏天的柏油路），这样天空的景象就在地面看到，当然了因为天空相比地面比较空旷，一般人也不会注意到这点。

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赛先生科普

我有幸看过一次海市蜃楼，不是沿海，而是安徽的某个小城市（忘了具体地址），一条河边，一片大雾，雾里有景。场景是一个不知道哪里的城市，一个堤坝上有一排五六层的房子，堤坝上有石头护栏，护栏边有人在走路，还有汽车在开，很奇妙。唯一的遗憾就是那时手机不行，没有视频。我真想知道我看到的是哪里

三子海

海市蜃楼我没见过，但是我见过自己的影子是立体的，当时是晚上厂区里周围灯光很多，走着走着前面一个影子站着，以为是个人，可是我走它也走我站它也站，就是自己的影子，就是立体的。怎么形成的不知道，可能和周围的灯光有关。

浪漫人生161870463

海市蜃楼是一种自然现象，也是一种大气光学现象，是因为大气密度反常分布、光线发生偏折，而产生的虚像。

中国自然科学名词审定委员会公布的大气科学名词（1988年）和海洋科学名词（1989年）中，正式的名称是“蜃景”，mirage，不过民间还是习惯于称为海市蜃楼。

“蜃”是一种巨大的蛤蜊，古人认为“海市”是蜃吐气而成，所以又叫蜃楼、蜃影、蜃景。

成因

大家知道，光在均匀介质中是沿直线传播的；但如果光从一种介质中斜射入另一种介质，就会发生折射，传播方向会发生变化。海市蜃楼就是光在空气密度反常分布的大气中发生了折射的现象。

海市蜃楼常发生在夏季的海面、湖面或者沙漠上。根据发生地点，可以分为海蜃、湖蜃、沙漠蜃等。

而根据蜃景出现的方位，则可分为上蜃景、下蜃景、复杂蜃景等。

上蜃景

夏季，海水相对较凉，海面附近的空气温度比其上层的空气温度低，由于热胀冷缩，下层空气的密度比上层空气大，折射率也比上层大。

此时，在海面上空，可以视为有很多层密度不同的水平空气层，越往下密度越大，折射率越高。而海面远处的景物发出的光线，在海面上空不断被折射，逐渐弯向海面，进入到人眼后，人认为自己看到的景物是在入射光的反向延长线上，就像这些景物悬在半空中。

这种情况叫“上蜃景”，一般发生在夏季的海面或湖面上。

上蜃景示意图（刘岩绘制）

当然，地球近地面大气的密度本身就不均匀，一般海拔每升高100米，温度平均下降1℃；但是如果要发生海市蜃楼，那么温度梯度必须比这个大许多，据M. Minnaert在《The Nature of Light and Colour in the Open Air》一书中指出，至少达到每米2℃甚至4-5℃，才会出现海市蜃楼。

开头青海湖的海市蜃楼照片就是上蜃景。

下蜃景

海市蜃楼中还有一种叫“下蜃景”。

比如在夏季阳光暴晒下的柏油马路上，会看到马路上好像有水或者油，汽车和树木似乎形成了水（油）面上的倒影。但等你走到跟前会发现马路上非常干燥，并没有水和油，而是蓝天的镜像，由光线反射而成。

这种景象如果在沙漠中，很像远处出现了绿洲水面，也被称为“沙漠蜃景”。

莫哈维沙漠出现的下蜃景（Brocken Inaglory摄影）

它通常是因为阳光直射使得路面或沙面迅速加热，地面1m上方的空气增温可达10℃，造成非常大的温度梯度，使光线出现偏折，但它的方向跟上蜃景相反，是向天空弯曲。

一个明显的区别在于，上蜃景是正立的虚像，而下蜃景是倒影。

逛且吃且

先说一下海市蜃楼在科学上的成因，正像大多数人理解的那样，是大气中一种光学现象，远方景物被光折射而成的虚像。海市蜃楼常出现在海上或沙漠中，因为海上和沙漠中大气更容易出现比较明显的温度差，当光线在延直线方向密度不同的大气层中，经过折射就可能出现海市蜃楼的景象。海市蜃楼根据出现的高度及方位不同可以分为上现、下现和侧现。海上的多为上现，而沙漠中多为下现。

清明的星空

海市蜃楼，是光在密度分布不均匀的空气中传播时，发生全反射而产生的。海市蜃楼也叫蜃景。它常常在江面、湖面、沙漠、戈壁等地方，偶尔在空中或者地下出现高大楼台、城廓、树木的幻景。海市蜃楼在海上，沙漠中产生，是光线在延直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。

海市蜃楼是因光的折射而形成的一种自然现象，是地球上物体反射的光经过大气折射而形成的虚像。相对于幻觉，它则是真实的光学现象，由于观测到的位置由实际光线折射，而形成的虚像。它可以用照像机来捕捉影像。它与地理位置、地球物理条件，还有那些地方在特定时间的气象特点有密切联系，气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。

沙漠中烈日当头时，沙石受太阳炙烤，表层温度迅速升高，空气传热性差，无风时沙漠上空的垂直气温差异非常显著，下热上冷，上层空气密度高，下层空气密度低，当太阳光从密度高的空气层进入空气密度低的空气层时，光的速度发生了改变，经过光的折射，远处的绿洲就呈现在人们眼前了。这就是海市蜃楼的形成。

它就是一种光学幻景，是一种大气折射形成的虚像，是物理学原理。它可分为上蜃景与下蜃景。来自远方特定距离物体的光线全都穿越几乎相同的空气层，并且全部都有相同的偏折量。因此来自物体顶端的光将比那些来自底部的光线更低，所以这些蜃景经常是倒立的，天空增强了影像的错觉，使得远方物体的影像，很像经过扰动的水或者油坑表面作用的镜像。它不是另一种空间，只是一种大气折射的虚像之景。

a梦美儿

大气中最奇异的现象，可以说是海市蜃楼了。

海市蜃楼,简称海市,也称蜃景。咱们中国人很早就在海边观察到了这种奇异的幻景。“海市”两字表示大多在海上出现；“蜃”即大蛤，是一种生活在近海泥沙中的软体动物；也有说是一种蛟龙， 当时古人认为这种仙界美景是蜃吐气所形成。

我国最著名的观“海市蜃楼”美景的地方在山东省的蓬莱县(古称登州)。这里所观看到的“蓬莱仙境”实际是庙岛列岛(离蓬莱的距离在20一100里之间)的幻影。除海边外，在沙漠地区也能观看到海市蜃楼。

古人因为不知其形成的原因，就把它归于神仙显灵，一旦海边出现这种现象，会集体跪拜祷告，祈祷平安。更可悲的是，沙漠中的骆驼队在沙漠里看到蜃景时候，往往会以为前方有水池绿洲，一意驱使骆驼前行，结果因迷失方向，而葬身杀害，有人因此将其归结为沙漠中魔鬼的幻术，是魔鬼施法要杀死旅人。

其实，海市蜃楼不过是一种大气的光学现象。它的形成是由于大气层中空气的密度不同,当光线经过时会发生折射,甚至全反射,于是,远处的景物就显示在空中或地面,从而造成奇异幻景。这种现象常发生在海边和沙漠地带。

若发生在海边或海上的,为上现蜃景,即在空中形成正立的幻景。

用物理光学示意图描述上述场景的话，如下图所示：

若发生在沙漠地带,为下现蜃景,即在地面形成倒立的幻景。因为是倒影,人们往往以为远处有水故又称其为“水影”。

用物理光学示意图描述上述场景的话，如下图所示：

那么，海市蜃楼为何会让人以为是神仙显灵，除了以上原因，还在于其变幻莫测，飘忽不定。因为高空气流往往改变大气层的疏密程度,大气疏密程度一旦改变,折射路径也随之变化，蜃景就可能立即消失，微风气流，又造成蜃景漂浮不定、变幻莫测。故而引发了古人的一系列神奇的想象。

小冲说

不知道大家在炎热的夏天，有没有看到过这样的一个现象：在不远的前方，路面上好像有一滩水，还映出了前车的倒影。但我们走过去一看，路面上其实根本就没有水。

你并没有出现幻觉，这是一种光的折射和全反射现象，通常称作海市蜃楼。

光的折射

为了理解这个现象，我们首先来解释一下光的折射。

我们初中就学过：光在不同界面间传播的时候，传播方向一般会发生变化。比如一束光从空气斜射入水中，会向下偏折。入射光线和法线的夹角称为入射角，折射光线与法线的夹角称为折射角。

人们发现：当光线在空气和水的界面中进行折射时，空气中的入射角总是比较大，水中的折射角总是比较小。

后来人们发现：出现折射现象的原因是光在两种介质中传播的速度不同。如果光在某种介质A中传播速度比其他介质B快，那么介质A对介质B就叫光疏介质，介质B对介质A就叫光密介质。比如，光在空气中的传播速度接近于真空中的速度，比水中光速要快，因此空气相对于水就是光疏介质，水相对于空气就是光密介质。折射时，光疏介质中的入射角大，光密介质中的折射角小。

荷兰物理学家惠更斯研究了光发生折射的原因。他借用机械波的观点解释了光折射的原因。

關鍵字: 折射 大气 光线