Як виникають міражі - naked science
Вода володіє оптичною щільністю і коефіцієнтом заломлення, відмінними від повітря. По тому ж самому принципу «працюють» і міражі. Головна умова їх появи - різка зміна оптичної щільності повітря.
Міражі часто асоціюються з пустелями, і така асоціація абсолютно виправдана, адже з'являються вони там, де поверхня землі, а значить і шар повітря над нею сильно нагріті сонячними променями. Температура на поверхні повинна бути дійсно високою - близько 60-70 ° С (до такої температури і розжарюється пісок в пустелі, а іноді навіть і повітря над асфальтованою дорогою).
В цьому випадку оптичний промінь, що йде від якогось реального предмета, відхиляється по кривій в нижньому шарі повітря, потрапляючи в ваші очі, які раптом починають бачити цей предмет догори дригом. Саме таке перевернуте уявне зображення неба і створює ілюзію водної гладі в млявої пустелі. Це явище в оптиці називають нижнім міражем. Така картинка, втім, не стійка: оскільки нагріте повітря прагне вгору, міраж може тремтіти, спотворюватися, а то і зовсім пропасти.
Більш рідкісні так звані верхні міражі. Умовою їх появи є наявність в деякому повітряному шарі над поверхнею землі сильної температурної інверсії (збільшення температури з висотою). Коли це відбувається, промені переломлюються якраз в цьому нагрітому шарі і міраж, який ви бачите, немов ширяє над землею. На жаль, цей вид міражу також не можна назвати стійким, адже таке незвичайне розподіл температури в атмосфері не буває тривалим.
І вже зовсім рідкісні випадки появи верхніх і нижніх міражів одночасно. Вони носять назву «фата-моргана» - по імені феї Моргани, що живе, за переказами, на морському дні та обманює мандрівників примарними видіннями. Промені в цьому випадку переломлюються як у верхньому, так і в нижньому шарах повітря. У підсумку ви бачите викривлену до невпізнання картину, приймаючи звичайний камінь за хмарочос, а скелю - за середньовічний замок. Фата-моргану можна спостерігати в низьких широтах в безпосередній близькості від морського берега.
Ось як описує появу фата-моргана в своїй повісті «Чорний монах» Антон Павлович Чехов: «Тисячу років тому якийсь монах, одягнений в чорне, йшов по пустелі, десь в Сирії або Аравії ... За кілька миль від того місця , де він йшов, рибалки бачили іншого чорного монаха, який повільно рухався по поверхні озера. Цей другий монах був міраж. Тепер забудьте всі закони оптики, яких легенда, здається, не визнає, і слухайте далі. Від міражу вийшов інший міраж, потім від іншого третій, так що образ чорного ченця став без кінця передаватися з одного шару атмосфери в інший. Його бачили то в Африці, то в Іспанії, то в Індії, то на Крайній Півночі. »
Ще одним вельми дивним оптичним явищем є рефракція, яка виникає, навпаки, у високих широтах, в приполярних регіонах. Рефракція - не що інше, як переломлення сонячних променів в самій атмосфері. Це явище дозволяє побачити наше денне світило навіть тоді, коли воно зайшло за горизонт. Або навпаки - ще до настання зорі. В цьому випадку заломлення променів немов піднімає зображення сонця, і ви бачите схід раніше його реального настання. Справа тут все в тому ж: сонячний промінь поширюється в повітрі не по прямій, а по опуклою кривою лінії.
Саме рефракцію в перший раз спостерігав голландський мореплавець Віллем Баренц на Новій Землі взимку 1596-1597 років. Цьому явищу він дав назву «ефект Нової Землі». І саме в зв'язку з цим ефектом полярний день на полюсах може бути на 14 діб довше полярної ночі, хоча і дня, і ночі «положено» тривати тут рівно півроку.
Чудовим і документально зафіксованим оптичним явищем вважається, крім іншого, так званий брокенський привид. Його ще називають гірським примарою, який насправді є не чим іншим, як тінню спостерігача на поверхні хмар (туману) в напрямку, протилежному сонця. Тінь може здаватися спостерігачеві дуже великий і іноді оточеній кольоровими кільцями, вона також здатна «ворушитися» (часом зовсім несподівано) через рух хмарного шару і коливання щільності в хмарі. Брокенского примари можна побачити в горах під час туману або хмарності, або навіть з борта літака. Популярність це явище набуло завдяки піку Брокен, що в горах в Німеччині. Постійні тумани і доступність малих висот дозволяють бачити його дуже часто.
Може, саме міражами можна пояснити і багато інших свідоцтва появи «привидів» або, наприклад, НЛО?