Марево або міраж — явище аномальної рефракції світла в атмосфері, при якому крім предметів в їхньому дійсному положенні, з’являються також їхні уявні зображення, які є результатом внутрішнього відбиття в атмосфері.

Існують регіони, де міражі через особливості рельєфу і циркуляції повітря спостерігаються частіше, ніж в інших місцях, перш за все — в пустелях.

Механізм утворення

Утворення міражів пояснюється тим, що промені світла заломлюються при переході з одного середовища в інше. Зокрема міражі виникають при переході між шарами повітря, що мають різну температуру та відповідно густину, і достатньо різку межу. В результаті заломлення променів далекі об’єкти виглядають зміщеними, або видно їхні віддзеркалення. Для утворення міражу в природі обов’язковою умовою є чисте небо та яскраве освітлення від сонця або місяця.

Історія досліджень

Перші наукові пояснення явища пов’язані з єгипетським (1799 р.) походом Наполеона Бонапарта. Було зафіксовано, що вдень, коли сонце починало зігрівати земну поверхню, вона починала здаватися затопленою, а села виглядали острівцями серед безмежного озера. Під кожним з них видно було його дзеркальне зображення, а доповнювало ілюзію відображення небосхилу.

Один з учасників експедиції, Гаспар Монж, припустив, що за відсутності вітру шар повітря біля поверхні землі сильно прогрівається. У міру віддалення від поверхні його температура різко падає, часом — до 30 градусів на сантиметр. А чим вища температура, тим менший показник заломлення повітря. Таким чином біля самої землі повітря заломлює світло слабше, ніж на висоті кілька сантиметрів від неї. Через це світло в повітрі поширюється не прямолінійно, а за кривою лінією.

Як зауважив Яків Перельман, для утворення міражу промінь світла має входити у повітряні шари дуже полого.

Класифікація

Марево поділяється на нижнє (видиме під об’єктом), верхнє (над об’єктом), і бічне. Поєднання кількох видів зветься фата-моргана. Як особливі види виділяються нічні міражі та особливо відомі, наприклад, «Летючий голландець».

Нижній міраж

Спостерігається при дуже великому вертикальному градієнті температури (зниженні її з висотою) над перегрітою рівною поверхнею: часто пустелею або асфальтованою дорогою. Сонячні промені нагрівають поверхню, від якої нагрівається нижній шар повітря. Він у свою чергу спрямовується вгору, замінюючись новим, який нагрівається і так само прямує вгору. Світлові промені завжди викривляються від теплих шарів у бік холодніших.

Зображення неба за нижнього міража створює ілюзію води на поверхні. Тому дорога, що йде вдалину в спекотній літній день, здається мокрою.

Верхній міраж

Верхній міраж або міраж дальнього виду спостерігається над холодною земною поверхнею при інверсійному розподілі температури (температура повітря зростає з підвищенням висоти). Промені світла, що йдуть від предметів на Землі, дугоподібно викривляються і повертаються вниз. За таких умов можна побачити предмети за горизонтом. Зображення може бути перевернутим і сприйматися як зависле в повітрі. Нерідко такі міражі бувають подвійними, коли одночасно спостерігаються пряме й перевернуте зображення.

Верхній міраж трапляється в цілому рідше, ніж нижній, але частіше буває стабільнішим, оскільки холодне повітря не має тенденції рухатися вгору, а тепле — вниз.

Бічний міраж

Цей вид міражів виникає, коли шари повітря однакової щільності розташовуються в атмосфері не горизонтально, а похило чи вертикально. Такі умови можуть створюватися біля нагрітих стін, скель.

Фата-моргана

Фата-моргана — оптичне явище в атмосфері, що складається з декількох форм міражів. При цьому віддалені предмети видно багаторазово і з різноманітними викривленнями, змінами розміру. Для виникнення такого міражу залежність температури від висоти має бути непостійною, температура місцями то зростає з висотою, то зменшується.

Свою назву цей вид міражів отримав від міфічної чаклунки Моргани, яка обманювала мандрівників примарними видіннями.

Джерела:

1. Міраж Перейти до джерела
2. Міраж – неймовірні атмосферні явища нашої планети Перейти до джерела