Як утворюються міражі
8 травня 2006 року тисячі туристів і місцевих жителів спостерігали міраж, який тривав протягом чотирьох годин у Penglai біля східного узбережжя Китаю в неділю. Тумани створили зображення міста, з сучасними висотними будівлями, широкими міськими вулицями і галасливими автомобілями.
У місті Penglai два дні лив дощ перш, ніж сталося це погодне явище рідкісне.
Стародавні єгиптяни вірили, що міраж – це примара країни, якої більше немає на світі. Легенда говорить про те, що у кожного місця на Землі є своя душа. Спостерігаються міражі в пустелях пояснюються тим, що гаряче повітря діє подібно до дзеркала. Насправді люди стикалися з дивовижним ефектом, пов’язаним з неоднорідностями в атмосферному повітрі. Явище це досить часте – так, у Сахарі щороку спостерігається близько 160 тисяч міражів: вони бувають стабільними і блукаючими, вертикальними і горизонтальними.
Вивчати міражі практично неможливо, так як вони не з’являються за замовленням і завжди оригінальні і непередбачувані. Як стверджують вчені, атмосфера являє собою, як би листковий, повітряний пиріг, який складається з шарів з різною температурою. І чим більше перепад температури, тим сильніше викривляється хід променя світла. При цьому, немов би, утворюється гігантська, повітряна лінза, яка весь час рухається. Крім того, спостережуваний об’єкт і сам чоловік знаходяться всередині цієї повітряної лінзи. Тому спостерігач бачить зображення спотвореним. Чим складніше форма атмосферних лінз, тим вигадливіше міраж.
Міражі бувають, умовно кажучи, трьох видів. Умовно – тому що ці атмосферні явища за своєю формою і за причин, що викликають їх, дуже різноманітні.
Атмосферні міражі діляться на три класи: озерні, або нижні; верхні (вони виникають прямо в небі) або міражі дальнього бачення; бічні міражі.
Більш складний вид міражу називається “Фата-Моргана”. Пояснень йому поки не знайдено.
До різновиду міражів прийнято відносити Полярне сяйво, міражі-перевертні, “Летючих Голландців”.
Нижній (озерний) міраж
Якщо у спекотний літній день встати на залізничне полотно або горбок над ним, коли сонце знаходиться трохи збоку або збоку і трохи попереду залізничного шляху, то можна розгледіти, як рейки в двох-трьох кілометрах від нас неначе занурюються в іскристе озеро, немов шляху залило повінню. Спробуємо наблизитися до “озера” – вона відсунеться, і скільки б ми не йшли у напрямку до нього, воно незмінно буде перебувати в 2-3 кілометрах від нас.
Такі “озерні” міражі доводили до відчаю подорожніх пустелі, изнывавших від спеки і спраги. Вони бачили також в 2-3 кілометрах жадану воду, брели до неї з останніх сил, але вода відступала, а потім точно розчинялася в повітрі.
Верхні міражі (міражі дальнього бачення)
Цей вид міражів за своїм походженням не складніше “озерних”, але різноманітніші. Їх прийнято називати “міражами дальнього бачення”.
Жителі Лазурного берега Франції ясним ранком не раз бачили, як на горизонті Середземного моря, де вода зливається з небом, з моря піднімається ланцюжок Корсиканських гір, до якої від Лазурного берега приблизно двісті кілометрів.
У тому ж випадку, якщо справа відбувається в самій пустелі, поверхня якої і прилеглі шари повітря розпечені сонцем, нагорі тиск повітря може виявитися більшим, промені стануть загинатися в іншу сторону. І тоді вже цікаві явища будуть відбуватися з тими променями, які повинні були, відбившись від предмета, відразу втупитися в землю. Але ні, вони будуть завертати догори і, пройшовши перигей десь біля самої поверхні, підуть у нього.
У “Метеорології” Аристотеля наведено характерний приклад: жителі Сіракуз бачили іноді протягом декількох годин берег континентальної Італії, хоча до нього 150 км. Подібні явища також викликані перерозподілом теплих і холодних шарів повітря. за напрямом останнього відрізка шляху світлового променя.
Бічні міражі
Цей вид міражів може виникнути в тих випадках, коли шари повітря однакової щільності розташовуються в атмосфері не горизонтально, як зазвичай, а похило або навіть вертикально. Такі умови створюються влітку, вранці незабаром після сходу Сонця у скелястих берегів моря або озера, коли берег вже освітлений Сонцем, а поверхня води та повітря над нею ще холодні. Бічні міражі неодноразово спостерігалися на Женевському озері. Бачили човен, яка наближалася до берега, а поруч з нею в точності така ж човен віддалялася від берега. Бічний міраж може з’явитися біля кам’яної стіни будинку, нагрітої Сонцем, і навіть збоку від нагрітої печі.
Фата-Моргана
Фата-Моргана – складне оптичне явище в атмосфері, що складається з декількох форм міражів, при якому віддалені предмети видно багаторазово і з різноманітними спотвореннями. Ф.-м. виникає, коли в нижніх шарах атмосфери утворюється кілька чергуються шарів повітря різної щільності, здатних давати дзеркальні відображення. В результаті відбиття, а також і заломлення променів реально існуючі предмети дають на горизонті або над ним по кілька спотворених зображень, частково які накладаються один на одного і швидко мінливих у часі, що і створює химерну картину Фата-моргана.
Свою назву міраж отримав на честь казкової героїні Фати Моргани або, у перекладі з італійської, феї Моргани. Кажуть, що вона зведена сестра короля Артура, знехтувана кохана Ланцелота, оселилася від засмучення на дні моря, в кришталевому палаці, і з тих пір обманює мореплавців примарними видіннями.
3 квітня 1900 року захисники фортеці Блумфонтейн, в Англії, побачили в небі бойові порядки британської армії, притому так чітко, що можна було розрізнити гудзики на червоних мундирах офіцерів. Це було сприйнято як погана прикмета. Через два дні фортеця здалася.
У 1902 році Роберт Вуд, американський учений, не без підстави заслужив прізвисько “чарівник фізичної лабораторії”, сфотографував двох хлопчиків, мирно бредуть по водах Чесапікської затоки між яхтами. Причому зростання хлопчиків на фотографії перевищував 3 метри.
Одна людина в 1852 році з відстані 4 км бачив Страстбургскую дзвіницю на відстані, як йому здавалося, двох кілометрів. Зображення було гігантським, точно дзвіниця постала перед ним збільшена в 20 разів.
До фата-морганам можна віднести і численних “летючих голландців”, яких досі бачать мореплавці.
В 11 годин ранку 10 грудня 1941 року команда британського транспорту “Вендор”, що знаходиться в районі Мальдівських островів, помітила на горизонті палаючий корабель. “Вендор” пішов на виручку потерпілим, але через годину палаючий корабель завалився набік і затонув. “Вендор” підійшов до передбачуваного місця загибелі корабля, але, незважаючи на ретельні пошуки, не знайшов не тільки ніяких уламків, але навіть і плям мазуту. В порту призначення, в Індії, командир “Вендора” дізнався, що в ту саму хвилину, коли його команда спостерігала трагедію, тонув крейсер, атакований японськими торпедоносцами неподалік від Цейлону. Відстань між кораблями на той момент складала 900 км.
Полярні сяйва
Чемпіоном за міражів вже давно визнають далеку холодну Аляску. Чим сильніше холоднеча, тим чіткіше і красивіше виникають у її небі бачення. Постійно фіксувати появи міражів в тих краях почали тільки в 19-му столітті. Зараз на Алясці створено спеціальне наукове товариство з вивчення природних оптичних явищ. А туристів возять на автобусах помилуватися, як на рівному океанському горизонті прямо з пучини постають гори, а потім невідомо куди зникають.
Як виникають полярні сяйва в моєму віці ще складно зрозуміти. В старших класах, коли я познайомлюся з фізикою, я більш глибоко вивчу це питання, а поки мені зрозуміло, що це чудове явище прямо пов’язане з енергією сонця. Виникає і виникне ще багато питань, відповідь на які мені належить знайти.
Міражі-примари
Французький колоніальний загін перетинав алжирську пустелю. Попереду, в шести кілометрах від нього, йшла слідом зграя фламінго. Але коли птахи перетнули кордон міражу, ноги у них витягнулися і слоілісь, замість двох у кожної було по чотири. Ні дати ні взяти – арабська вершник у білому вбранні.
Командир загону, встревожившись, послав розвідника перевірити, що за люди в пустелі. Коли солдат сам проник в зону викривлення сонячних променів, він, звичайно, розібрався, з ким має справу. Але і він нагнав страху на своїх товаришів – ноги його коні стали такими довгими, що здавалося, він сидить на фантастичному чудовисько.
Інші ж бачення ставлять нас у глухий кут і сьогодні. Шведський полярний дослідник Норденшельд не раз спостерігав в Арктиці міражі-перевертні:
“Одного разу ведмідь, наближення якого чекали і якого всі добре бачили, замість того, щоб підійти своєю звичайною м’якою ходою, зигзагами і нюхаючи повітря, міркуючи, чи годяться йому чужинці в їжу, як раз в момент прицілу снайпера… розпустив велетенські крила і полетів у вигляді маленької зеленої чайки. Іншого разу, під час цього ж санного походу, мисливці, перебуваючи в наметі, розгорнутою для відпочинку, почули крик мав проблеми біля неї кухаря: “Ведмідь, великий ведмідь! Ні – олень, зовсім маленький олень” В ту ж мить з намету пролунав постріл, і вбитий “ведмідь-олень” виявився маленьким песцом, який життям заплатив за честь кілька миттєвостей зображати великого звіра”.
Достовірно відомо і про міражі-привидів. Ось як описує цей ефект британський метеоролог Кароліна Ботльов.
Міражі призводять до жертв, однак фізичне пояснення феномену міражів ніскільки не полегшує долю подорожніх, введених ефемерним оазисом в згубний оману. Щоб уберегти занесених в пустелю людей від ризику заблукати і загинути від спраги, складаються спеціальні картки з відміткою місць, де зазвичай спостерігаються міражі. На цих путівниках зазначено, де можуть привидітися колодязі, а де – пальмові гаї і навіть гірські ланцюги.
Жертвами міражів особливо часто виявляються каравани в пустыне Ерг-ер-Рави на Півночі Африки. Перед людьми “на власні очі” на відстані 2-3 кілометрів постають оазиси, до яких насправді не менше 700 кілометрів. Так, у 360 кілометрах від оазису Бір-Ула жертвою міражу став караван, який вів досвідчений провідник. Загинули 60 осіб і 90 верблюдів, що слідували за міражем, увлекшим їх на 60 кілометрів убік від колодязя.
