第4章 海市蜃楼——最奇丽的自然现象

海市，也称海市蜃楼，如今气象学中统一称为蜃景。蜃景是一种非常特殊的气候现象。因为它是一种十分少见的幻景，因而显得十分神秘。那我们就来解释产生蜃景的原因。当我们把筷子插入盛水的玻璃杯中后，你会发现，筷子像是被水折断似的。这个实验告诉我们，光线在穿过密度均匀的物质（介质）时，其传播方向和速度一般保持不变；当光线倾斜地穿过密度不同的两种介质时，在两种介质接触的地方（或者叫界面）不仅传播速度发生改变，而且行进的方向也发生偏折，这就是物理学中的光折射现象。当光线由密度较小的物质中射入密度较大的物质中要发生偏折，也就是说，从疏介质进入密介质时，要向垂直于界面的法线方向偏折，即折射角小于入射角；反之，折射角会大于入射角。这就是光的折射规律。

海市蜃楼是另外空间的真实体现。在物质的运动下，另一空间的景象反映到我们这个空间里来了。有一种海市蜃楼发生在海上。由于在一定范围内的空间空气湿度比较大，而且厚度也比较大，这样大面积的水蒸气在运动下阴差阳错地就能形成一个巨大的透镜系统。就像一个巨大的放大镜和显微镜一样，把微观世界的另外空间的景象反映到我们所看到的空间里来了。另外，人们看到的海市蜃楼的景象有时是运动的，空间的物质就是运动的。在沙漠或其他地方，如果物质在运动下也能形成一个巨大的微观观测系统，人们也可以观测到另外空间，也就是人们所说的海市蜃楼。

在大自然中，空气层的各部分密度是有差别的，在特殊情况下，这种密度差还很大，因此，发生光的折射和反射现象就非常正常。进入春季或者夏季，海水温度和陆地温度相差较大，在海风和海流的直接影响下，海面空气经常出现下冷上暖的现象，使得低层空气密度大，高层空气密度小。如果此时太阳光从海洋远处物体上反射出来，穿过空气密度不同的两个界面，就要发生光折射，当这种光线从上前方斜着进入人们的视线时，就会看到远方出现的物体幻影。蜃景是一种十分壮观奇丽的自然现象，“蓬莱仙境”就是这一气候现象的形象描述。当然，蜃景并非滨海独有，在沙漠、江河湖泊、山地丘陵等地都可能出现。人们可以看到房屋、人、山、森林等景物，并且可以运动，栩栩如生。在炎热夏天的柏油马路上，有时也能看到上述现象，贴近热路面附近的空气层同热沙面附近的空气层一样，比上层空气的折射率小，从远处物体射向路面的光线，也可能发生全反射。从远处看，路面显得格外明亮光滑，就像用水淋过一样。

海市蜃楼也经常发生在雨后，因为这时的空气湿度较大，也易形成透镜系统。当近地面的气温剧烈变化，会引起大气密度很大的差异，远方的景物，在光线传播时发生异常折射和全反射，从而形成蜃景。我国山东蓬莱县，常可见到渤海的庙岛群岛幻景，素有“海市蜃楼”之称。

在国外，也有许多关于蜃景奇观的记载。1913年美国的一个探险队去寻找一座神秘的高地。这个高地是探险队中的一个成员在几天前发现的。探险队为了证实这个新发现，乘船驶过冰山海域，然后登上冰川，步行前进，直到探险队看到那个被称之为是新发现的大山时，景象慢慢改变了。最后，随着地球和太阳的转动，探险队面前的景观消失得无影无踪。高山化为乌有，留下的只是广阔无垠的冰山海洋。事后，探险队认识到，他们上了自然界的当，海市蜃楼骗了他们。在战争史上，也有蜃景的记录。1798年，拿破仑的军队在埃及沙漠中行进，茫茫沙漠中突然出现迷乱的景象，一会儿出现一个大湖，顷刻间又消失了；一会儿又是一片棕榈树林，转眼间又变成荒草的样子。士兵们被弄糊涂了，以为世界末日来临，纷纷跪下祈求上帝来拯救自己。第一次世界大战时，在一次沙漠会战中，一队英国炮兵正在射击，突然间，射击目标变成了一座海市蜃楼，指挥官被眼前发生的一切弄得莫名其妙，不得不停止炮击。另一次，一位德国潜艇艇长通过潜望镜看到了美国纽约市，他以为自己指挥的潜艇跑错航线，进入美国海域，赶紧下令撤退。其实，这位艇长也是受了蜃景的欺骗。