为什么光的折射会出现“海市蜃楼呢”?

平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方,偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景,称海市蜃楼.我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景,古人归因于蛟龙之属的蜃,吐气而成楼台城廓,因而得名.海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射造成的结果.常分为上现、下现和侧现海市蜃楼.
我们来做个实验：取一只杯子,倒入大半杯水,放在太阳光下,再在杯中插入一根筷子.这是你看到水中的筷子和水面上的筷子象折段一样.这是光线折射造成的；光在同一密度的空气中行进时,光的速度不变,始终以直线的方向前进；但当光倾斜地由空气进入水的时候,水的密度变了,光的速度就会发生改变,并使前进的方向发生曲折.
发生在沙漠里的“海市蜃楼”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象.沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层表面的气温迅速升高.
由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异非常显著,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低.当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了改变,经过光的折射,便将远处的绿洲呈现在人们眼前了.
在海面或江面上,有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象.
海市蜃楼是一种光学幻景,是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像. 海市蜃楼简称蜃景,根据物理学原理,海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率.也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同,对光线折射而产生的.蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系.气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件.史书记载《史记•封禅书》：“自威、宣、燕昭,使人入海求蓬莱、方丈、瀛洲.此三神山者,其传在勃海中,去人不远,患且至,则船风引而去.盖尝有至者,诸仙人及不死之药在焉,其物禽兽尽白,而黄金白银为宫阙.未至,望之如云；及到,三神山反居水下；临之,风辄引去,终莫能至.”
宋朝沈括在《梦溪笔谈》中这样写道：“登州海中,时有云气,如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖,历历可见,谓之“海市”.或日“蛟蜃之气所为”,疑不然也.欧阳文忠曾出使河朔,过高唐县,驿舍中夜有鬼神自空中过,车马人畜之声一一可辨,其说甚详,此不具纪.问本处父老,云：‘二十年前尝昼过县,亦历历见人物.’土人亦谓之“海市,”与登州所见大略相类也.”
南宋遗民人林景熙的〈蜃说〉,全文一百多字,是描写海市蜃楼最好的一篇散文.
明朝陆容《菽园杂记》：“蜃气楼台之说,出天官书,其来远矣.或以蜃为大蛤,月令所谓雉入大海为蜃是也.或以为蛇所化.海中此物固多有之.然海滨之地,未尝见有楼台之状.惟登州海市,世传道之,疑以为蜃气所致.苏长公海市诗序谓其尝出于春夏,岁晚不复见,公祷于海神之庙,明日见焉.是又以为可祷,则非蜃气矣.”
清刘献廷《广阳杂记》：“莱阳董樵云：登州海市,不止幻楼台殿阁之形,一日见战舰百余,旌仗森然,且有金鼓声.顷之,脱入水.又云,崇祯三年,樵赴登州,知府肖鱼小试,适门吏报海市.盖其俗,遇海市必击鼓报官也.肖率诸童子往观,见北门外长山忽穴其中,如城门然.水自内出,顷之上沸,断山为二.自辰至午始复故.又云,涉海者云,尝从海中望岸上,亦有楼观人物,如岸上所见者.”蒲松龄山市：奂山山市“高垣睥睨,连亘六七里,居然城郭矣”（《聊斋志异》卷十四）也是一种海市蜃楼的记载.
海市蜃楼的形成
海市蜃楼经常发生在沿海,在沙漠偶尔也可见到.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.有人认为是人间仙境.现在,人们把海市蜃楼说成是大气折射的结果,把远处的景物折射到近处来了.海市蜃楼也经常发生在雨后,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,从而造成蜃景.
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.
海市蜃楼是近地面层气温变化大,空气密度随高度强烈变化,光线在铅直方向密度不同的气层中,经过折射进入观测者眼帘造成的结果.常分为上现、下现和侧现海市蜃楼.
其实,宇航员在太空旅行过程中看到被放大的地球景物,这种现象有时也被称为海市蜃楼!
歌曲
歌手：蔡依林 专辑：海市蜃楼
是谁呼唤我遥远的歌
是谁等待我异地烟火
是谁呼唤我另一个我
是谁牵引我未知的手
黄沙的海风吹皱在天地倾斜的尽头
千年不过一组慢镜头我们注定相遇这时候
和你共饮一杯酒战士也需要温柔
思念是匕首抵住咽喉割断时间的卷轴
当英雄全部退后只剩我们为自己决斗
还需要什么理由握紧我不要放手
答应我比永久更永久
别说爱是海市蜃楼只是虚构
爱你是最美的伤口我的成就
我的所有
万里沙丘吹不透
在洪荒宇宙的尽头一刹那比千年更长久
我们注定相遇这时候
和你共饮一杯酒战士也需要温柔
思念是匕首抵住咽喉
还需要什么理由握紧我不要放手
答应我比永久更永久
别说爱是海市蜃楼只是虚构
爱你是最美的伤口我的成就
我的所有
是谁呼唤我遥远的歌
是谁呼唤我神秘的歌
是谁等候我异地烟火
是谁呼唤我另一个我
是谁牵引我未知的手
是谁呼唤我遥远的歌
是谁等候我异地烟火
歌曲：海市蜃楼
歌手：伍佰
墙上画雨点朵朵
风中沙卿卿我我
绿洲的树都烧了火
我的眼睛看不到我
救救我轻轻说
我不是在一个海市蜃楼
眼前的恐慌就是生活
没听错
用言语将我抹去
飘回我应有的大地
救救我轻轻说
我不是在一个海市蜃楼
眼前的混乱就是生活
别胡说
用言语将我抹去
飘回我应有大地
救救我轻轻说
我不是在一个海市蜃楼
眼前的恐慌就是生活
没听错别胡说
救救我救救我
歌曲：海市蜃楼
歌手：黑豹
在茫茫的荒漠之中有片绿色
当你靠近它却消失得无踪
无尽的荒漠又恢复了往日的颜色
期待地仰着头眺望那个地方
虔诚的眼神里诉说着愿望
听到的却是那咆哮的风沙在笑
你是否存在(你是否存在)
为什么听不到我对你诉说的话(别让我等待)
在风尘之中期待你的到来(你是否存在)
为什么看不到我在风中徘徊
怎么才能感觉到你的爱
唉呀伊耶,唉呀伊呦
一切等待之中的幻想
就象海市蜃楼
虽然看得见它却不存在
不要把你自己的幻想只寄托于等待
去发现你自己真正的未来
电影
导 演：徐小明
编 剧：徐达初 徐小明 张华标
主 演：于荣光 徐小明 帕霞·乌买尔 古丽加汗 范冬雨
上 映：1986年
地 区：中国大陆
颜 色：彩色
类 型：剧情片
海市蜃楼 (1986)故事梗概
30年代,新疆边陲,连绵起伏的峰峦,屹立在大地上,几十里渺无人烟.年轻的摄影师唐廷轩随商队行进在这无边无垠的沙漠中.当人们停下休息时,只见刹那间前方呈现出高楼大厦,彩光斑斓处一年轻貌美的少女,骑着骏马迎面缓缓而来.唐廷轩急忙将这一景象摄入镜头.瞬间,人景皆无,一切如故,唐廷轩回家后,对遇到的奇事一直不能忘怀,想再去沙漠寻找那个少女.为摸清线索,唐廷轩和毛德威拿着照片到一家餐馆,请大叔辨认,并邀阿依努做向导.这时,几个流氓上前调戏阿依努,被唐、毛二人打翻在地,毛德威急中生智,救走了阿依努.阿依努向担任村长的父亲讲述自己被救经过,村长非常感动,设宴款待唐、毛二人.在叼羊比赛前,村长言明：谁能第一个夺得叼羊并到达指定地点,将赐予"追风"白马一匹,并将阿依努许他为妻.唐廷轩别出心裁用摩托车参赛,风驰电掣般从马队中夺走了叼羊,并到达指定地点.正当人们为他的胜利欢呼时,白俄匪首巴特尔率众匪冲来,企图洗劫马队.商队联盟奋起反击,唐、毛出手不凡,众匪徒落荒而逃.恶斗结束后,唐廷轩面对阿依努向自己表露出的爱意佯装不知,坚持要寻找梦幻中的少女.毛德威也暗暗地爱着阿依努,但没有勇气向她表白.原来,唐廷轩宁愿自己被阿依努错怪而失去她,也不愿给毛德威带来痛苦.毛德威恍然大悟.唐廷轩在寻找少女的路上,遭匪徒埋伏.匪徒要唐与他们的首领交战,唐廷轩被迫应战.一个凶神恶煞的蒙面人持刀而立,唐廷轩挑破其面纱,露出了匪首的真面目.匪首加沙洛娃长得与海市蜃楼中出现的少女一模一样.唐廷轩一时忘乎所以而被捕.毛德威寻至匪窝,救出唐廷轩.谁知,匪首加沙洛娃骑上黑马紧追不舍,唐廷轩又和她展开一场恶斗.疲惫不堪的唐廷轩被加沙洛娃用黄沙泼脸,无法睁眼,两人杀得难解难分.唐廷轩终于体力不支,从高山上滚落下来再次被捕.加沙洛娃要唐廷轩给她作伴,遭唐讥笑后,恼羞成怒,恶战再起.村长率商队赶来,奋勇拚杀.毛德威身处困境,自知难以脱身,毅然用汽油浇遍全身,与汽油库共同燃烧……
The Langoliers《海市蜃楼》 .保证各位看了不后悔 而且也保证非常难找的一部电影
资料:

剧情介绍：
在一架从洛杉矶飞往波士顿的 767 客机的头等舱中,Brian Engle 机长正沉沉入睡.他刚结束一场从东京到洛杉矶的长途飞行,却被通知他的前妻在一场火灾中丧生,于是他成为另外一台飞机的乘客,准备横越整个大陆去参加她的丧礼.
在一场客舱失压泄气的恶梦中醒来的 Brian 机长,却发现现实比他的梦餍更像恶梦.
所有的乘客都消失了.包含所有的机组人员.在三万七千英呎的高空中.
飞机上只剩下十个怎 看都像是随机挑选出作为实验品的男女老幼.
说所有的乘客都消失了也不全然对,毕竟一百多个人间蒸发乘客的眼镜、假牙、助听器、假发、钱包、皮夹,甚至是骨针钢钉心律调整器都留在原来的位置上.
而地面,一片黑暗.
拥有数百万人居住的丹佛、澳哈玛、第蒙一片黑暗,没有任何灯光.宛如这些城市从来不曾存在过.
宛如他们是世界上唯一存活的人类.
而他们,每个人都可以感觉到那种预感.
不祥.
一种不祥就要来临.
影片评论：
这是 Stephen King 的 Four Past Midnight 其中的第一篇.其他的三篇分别是 "Secret Window, Secret Garden"、"The Library Pliceman" 与 "The Sun Dog".多年以前,时报出版社曾经把这本小说翻译成中文放在「红小说」这个书系中,不过是拆成四本分开贩售,每个故事一本.虽然说我到现在还是搞不懂为什 这本翻译书会放在明明是本土作者的「红小说」书系,而不是通通都是外文翻译书的「蓝小说」.
这是我接触到史蒂芬金的第一本小说.
也是我第一次体会到看恐怖小说可以看到颈背的寒毛都竖立起来.我到现在还记得在士林后港里那个租来的小小房间里,拿着朋友借我的这本书无法停手的看到半夜两点,虽然是夏夜,却觉得整个房间的温度都陡然降下来的感觉.
这个故事在 1995 年左右被改编成电影,不过评价十分两极.它的电脑动画被骂到臭头,但是故事情节倒是没有人抱怨.
虽然时隔十多年,但重新阅读时还是觉得很好看.只不过当年读的是中文版,而现在改成看英文版罢了.
如果对于 Stephen King 有兴趣的,或者正好有机会找到这本已经绝版的中文版的,建议可以一试.
文言文
海市蜃楼
沈括
登州海中,时有云气,如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖,历历可见,谓之海市.或曰：“蛟蜃之气所为”,疑不然也.欧阳文忠曾出使河朔,过高唐县,驿舍中夜有鬼神自空中过,车马人畜之声一一可辨,其说甚详,此不具纪.问本处父老,云：二十年前尝昼过县,亦历历见人物.土人亦谓之海市,与登州所见大略相类也.
【译文】
在登州的海上,有时候会出现云雾空气,象宫殿居室、台阁景观、城墙垣堞、人物、车马、楼屋顶盖,（都）清晰可见,把它（这种景象）叫做“海市”.有人说：“（这是）蛟龙吐气而形成的.”（我）怀疑不是这样的.欧阳文忠曾经河朔去出使 ,路过高唐县,在驿馆的房屋中夜间听到有鬼神从天空而经过,车马人畜的声,都一一可分辨出．他说的非常详细,这里不详细摘录了.询问本地的老人,说：“二十年前曾在白天路过这个县,也清楚可以看见人与物.”当地人也称这（种景象）为“海市”.同登州所看见的大致上相同.
山市
蒲松龄
奂山山市,邑八景之一也,然数年恒不一见.孙公子禹年与同人饮楼上,忽见山头有孤塔耸起,高插青冥,相顾惊疑,念近中无此禅院.无何,见宫殿数十所,碧瓦飞甍,始悟为山市.未几,高垣睥睨,连亘六七里,居然城郭矣.中有楼若者,堂若者,坊若者,历历在目,以亿万计.忽大风起,尘气莽莽然,城市依稀而已.既而风定天清,一切乌有,惟危楼一座,直接霄汉.楼五架,窗扉皆洞开；一行有五点明处,楼外天也.
层层指数,楼愈高,则明渐少.数至八层,裁如星点.又其上,则黯然缥缈,不可计其层次矣.而楼上人往来屑屑,或凭或立,不一状.逾时,楼渐低,可见其顶；又渐如常楼；又渐如高舍；倏忽如拳如豆,遂不可见.
又闻有早行者,见山上人烟市肆,与世无别,故又名“鬼市”云.
【译文】
奂山的“山市”,是淄川县八景中的一景,但经常好几年也不出现一次.（有一天）孙禹年公子跟他的同业朋友在楼上喝酒,忽然看见山头有一座孤零零的宝塔耸立起来,高高地直插青天,（大家）你看我,我看你,又惊奇又疑惑,心想这附近并没有佛寺啊.不多久,（又）看见几十座宫殿,瓦是碧绿的,屋脊高高翘起,这才省悟到原来是（出现）“山市”了.没多久,（又出现了）高高的城墙,（顶上是）呈凹凸形的短墙,连绵六七里,竟然是一座城了.城中有像楼阁的（建筑）,有像厅堂的（建筑）,有像街坊的（建筑）,都清晰地呈现在眼前,数也数不过来.忽然刮起大风,飞扬的尘土很广大的样子,全城的景象变得模糊不清了.过一阵子,大风停止,天空晴明,先前的景象全都消失了,只剩下一座高楼,直接接触云霄与天河,（每层）有五间房,窗户都敞开着,都有五处明亮的地方,那是楼外的天空.
一层一层地指着数上去,房间越高,亮点越小；数到第八层,亮点只有星星那么小；再往上就变得暗淡了,似有若无,看不清它的层次.（低层）楼上的人们来来往往,各干各的事情,有靠着（栏杆）的,有站着的,姿态各不相同.过了一段时间,楼渐渐低矮下来,可以看见楼顶了；渐渐地,又变得跟平常的楼房一样；渐渐地,又变成了高高的平房；突然又缩成拳头一般大小,（再缩）成为豆粒一般大小,终于完全消失.我又听说,有早起赶路的人,看到山上有人家、集市和店铺,跟尘世上的情形没有什么区别,所以人们又管它叫“鬼市”.