Як з’являються міражі

Це загадкове, а часто і небезпечне явище природи.

З міражами зустрічався кожен з нас, коли в спекотний літній день над розігрітим асфальтом нам бачилася дзеркальна гладь води. Але міражі часто малюють куди більш вражаючі картини. Це загадкове, а часто і небезпечне явище природи.

А може все привиділося?

Про міражі відомо давно. Це явище викликало священний трепет у древніх єгиптян, які вважали, що міражі відображають те, чого вже немає в світі - це примара давно зниклої країни. Хрестоносці, які йшли через палестинську пустелю звільняти Гроб Господній, описували дивовижні бачення, втім, в той час їм ніхто не вірив.

Систематичні спостереження за міражами виникли з моменту початку ведення суднових журналів. Влітку 1820 капітан одного з китобійних суден залишив записи і малюнки, в яких відобразив нібито бачений поблизу Гренландії місто з замками і храмами, проте пізніше перевірка того самого місця нічого не підтвердила.

Наукове пояснення феномену міражу близьке до сучасних поглядів - як оптичний обман - вперше дав французький математик Гаспар Монж, в 1799 році разом з Наполеоном брав участь в його єгипетському поході. Під час довгого маршу до Нілу учасники експедиції звернули увагу на дивне явище, як пустеля початку затоплюватись водою, а села стали перетворюватися в острівці. Монж як міг пояснив це явище, щоб заспокоїти схвильованих наполеонівських солдатів.

Міраж (з фр. «Видимість») - явище досконально не вивчене і досить складно формулируемое на мові оптичної фізики. Але спробуємо «аномалій рефракції» дати просте пояснення. Відомо, що світло в однорідному середовищі поширюється прямолінійно, але в умовах різної щільності його промені починають переломлюватися, причому, чим більша різниця в щільності сусідніх середовищ, тим більше буде спотворення. Наочний приклад це ложка, що знаходиться в прозорому стакані з водою: переломлення якраз відбувається на стику середовищ різної щільності - повітря і рідини, що створює ефект «зламаною» ложки. При міражі ми маємо справу виключно з атмосферним явищем, яке дає можливість з'явитися не просто спотвореного, а відбитому зображенню.

Тепло поширюється в повітряному середовищі нерівномірно, що підсилює контрастність спочатку різного по щільності повітря. Шаруватість також формує і відсутність вертикального руху повітряних мас. Але для досягнення ефекту міражу різницю в щільності повинна бути настільки високою, щоб кордон між шарами змогла виконувати функцію дзеркала. Промені світла, що спотворюють свій рух на цій межі дають можливість холодного шару відбитися в теплом.

Міражі нижні, верхні і бічні

У пустелі або на асфальтованій дорозі гаряче повітря, здавалося б, всупереч законам фізики зосереджується у землі. Але насправді він рухається вгору, підганяли ще більш гарячим повітрям розпеченій поверхні - таким чином, внизу постійно зберігається більш висока температура. Це ідеальні умови для утворення так званих нижніх або озерних міражів, коли поверхня землі здається залитою водою - а в дійсності відображених небом. Але міражі можуть показувати не тільки небо, але і інші предмети, розташовані вище поверхні «дзеркала» - дерева, машини, будинки, гори.

Таке явище можна спостерігати з відстані в кілька сот метрів. Але як тільки хочеш наблизитися до загадкового місця - змінюється кут зору, і картинка розчиняється в повітрі. Бічні міражі дуже схожі на нижні, тільки відображення відбувається вже біля вертикальних поверхонь - нагрітих стін або скель. Подібний міраж описував французький офіцер Лазар Погю, що побував в Тунісі.

«Наближаючись до стіни форту, зробленої з піщанику, я раптом помітив, що вона заблищала як дзеркало і в ній відбилися і пилові пальми, і верблюди, тягли на горбах наші гармати».

Але можливий і верхній міраж, необхідною умовою для якого є переміщення більш теплих шарів повітря наверх. Природа його складніше, ніж у нижнього міражу. Не вдаючись в подробиці, відзначимо, що сприймається оком верхній міраж з відстані в кілька кілометрів і більше. Якщо спотворені промені світла збігаються з кривизною Землі, то стає можливим спостереження об'єктів, що знаходяться далеко за лінією горизонту. Жителі Лазурного берега Франції вранці часто бачать ланцюжок корсиканські гір, відстань до яких не менше 200 кілометрів!

За легендою знехтувана кохана Ланцелота фея Моргана оселилася на морському дні в кришталевому палаці і з тих пір обманює моряків примарними баченнями. Оптичної Фата-Моргана вдається обдурити мореплавців не гірше. Іноді моряки поспішають на допомогу потопаючому кораблю, а приплив на місце нічого не виявляють, і не дивно, тому що корабель зазнав аварії за багато кілометрів від видимого місця. Умова для виникнення Фата-Моргани - це утворення декількох шарів повітря різної щільності. Об'єкти, трансформовані в міраж, при цьому не просто отримують дзеркальне відображення, а створюють подобу мозаїчної картини або сюрреалістичного пейзажу, з «розпадаються» на фрагменти кораблями, будівлями або цілими містами.

Але якщо китайський міраж можна пояснити наявністю в околицях великих міст, то побачене в горах Башкирії в наукові концепції втиснути складніше. Один з місцевих жителів зупинив свою машину, щоб розглянути небо синьо-зеленого кольору, в якому спочатку з'явився літак з двоповерховими крилами, а потім стали вимальовуватися будинку і вулиці. Інші відзначили, що добре було видно дахи будинків та віконні прорізи, втім, вчені говорять, що таким чином проявився розташований в 200 кілометрах на північний захід Мелітополь.

Міражі здатні не тільки збити зневіреного мандрівника з пантелику, але і погубити його. Одна з найвідоміших трагедій пов'язана із загибеллю каравану в Сахарі, незважаючи на те, що його вів досвідчений провідник. Чи не дійшовши 350 кілометрів до оазису Бір-Ула, мандрівники потрапили в сіті міражу, пішовши за яким вони на 60 кілометрів відхилилися від рятівного колодязя. Цікавий випадок, описаний в журналі «The New Yorker», стосується вже не людини, а тварини.

Пелікан, мабуть, багато годин летів над засушений сонцем степом Середнього Заходу, прийняв дорогу за поточну річку і, розраховуючи зануритися в прохолодний джерело, на повному ходу спікірував на розпечений асфальт. Птах відбулася втратою свідомості. Але виявляється, жертвою ілюзії може стати і вчений.