海市蜃樓與海滋

收到朋友轉寄的一封信,提到海市蜃樓還有海滋,文章附在後面,先談談我了解的海市蜃樓:

『蜃』是一種大蛤,古人以為這些幻像是海中的『蜃』吐出的花樣來捉弄人類的,才有這個名稱。海市蜃樓是一種反常的折射現象,它是光線在垂直方向密度不同的大氣層中傳播,經過折射造成的結果。

這種反常折射是一種全反射現象。

全反射(Total internal reflection)
當光從光密介質例如水或者玻璃,進入光疏介質例如空氣,而入射角又比光密介質的臨界角大,入射光線會全部反射回來,不能穿越介面。這現象稱為全反射。

折射與全反射說明圖

臨界角(Critical angle)
當折射角剛好是 90°時,波入射的角度就稱為臨界角 C。當波的入射角大於臨界角,全反射就會發生。

折射或全反射形成的像請看: 國立台灣師範大學物理系黃福坤副教授所製作的Flash和Java動畫會更清楚。http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/optics/path.html

海市蜃樓常分為上現、下現和側現海市蜃樓, 以下節錄自:http://159.226.2.5:89/gate/big5/www.kepu.net.cn/gb/earth/weather/light/lgt007.html

上現蜃景:凡是物體的映射或幻景看上去好象從天空某一空氣層反射而來的,則稱為上現蜃景。(信中的香港上空海滋景致應該就是這個上現蜃景)
上現蜃景說明圖

下現蜃景:凡是物體的映射或幻景看上去好象由地面反射而來的,則稱為下現蜃景。
下現蜃景說明圖

當水準方向的大氣密度很不同,使大氣折射率在水準方向存在很大不同的時候,便可能出現側向蜃景

都市並不難看到下現蜃景:在炎熱的日子,開車的時候往往會看到道路很遠的盡頭處有一汪清水。實際上,路面很乾燥,我們所看到的就是海市蜃樓,相信開車族應該都看過囉!^_^
都是下現蜃景說明圖

我收到的信

海市蜃樓與海滋的區別

海市蜃樓”與“海滋”的區別在於一遠一近,一虛一實。在沙漠上空或東海海面上空出現萬里以外的倫敦城的景色,就是“海市蜃樓”;而在海島上面重現本島之景,則是“海滋”。

海市蜃樓奇景多但稍縱即逝,海滋景觀存在時間則較長。

海市蜃樓”與“海滋”的形成原理在本質上是有區別的。

當異地景物被陽光折射到空氣稀薄的高空後,恰好造成適宜的角度,又經不同密度的空氣層的傳遞折射回低空,平靜的海面即成“海市”的地面接收站。所以,海市蜃樓均是一幅來自異地的虛像。

“海滋”的景物取自當地海面上的實體,當水溫與氣溫存在較大差異而且海面上空氣層產生強逆溫時,低空海面生成密度較大的“水晶體空氣層”,再由陽光折射就形成了“海滋”。

香港上空出現此相片已經證實是沒有經過後續處理,此情景兩年前已有外地遊客拍到,
但由於大霧關係,相片過於模糊,但相信這次的確可信性極高,這是『海滋』現象。
香港上空出現的海滋現象

其實這裡所謂的海茲應該就是上現蜃景。

看到國華弟在討論版貼出的影片,應該就是海茲現象,是一種上現蜃景:凡是物體的映射或幻景看上去好象從天空某一空氣層反射而來的,則稱為上現蜃景,又稱為「海茲現象」;一般常談到的海市蜃樓則是「下現蜃景」。

影片很長很精彩:http://yunol.com.tw/phpbb3/viewtopic.php?p=23328(07/10/03增修)

by yunol