Mirage ( fr. mirage - lit. visibility ) - optinen ilmiö ilmakehässä : valovirtojen taittuminen tiheydeltään ja lämpötilaltaan jyrkästi erilaisten ilmakerrosten välisellä rajalla. Havainnoijalle tällainen ilmiö muodostuu siitä, että todella näkyvän kaukaisen kohteen (tai taivaan osan) ohella näkyy myös sen heijastus ilmakehässä.
Sana mirage tulee ranskan sanasta mirage, joka puolestaan tulee latinan sanasta mirare, joka tarkoittaa "katsoa, ihmetellä" [1] .
Miraasit on jaettu alempaan, näkyvään kohteen alla, ylempään, näkyvään kohteen yläpuolelle ja sivuun.
Esiintyy, kun ylikuumenneen tasaisen pinnan, usein aavikon tai päällystetyn tien päällä on suuri pystysuora lämpötilagradientti (laskee korkeuden mukana) . Kuvitteellinen kuva taivaasta luo illuusion vedestä pinnalla. Joten tiellä, joka menee kaukaisuuteen kuumana kesäpäivänä, näkyy lätäkkö .
Se havaitaan kylmän maanpinnan yläpuolella käänteisellä lämpötilajakaumalla (ilman lämpötila nousee korkeuden mukana).
Ylivertaiset miraasit ovat yleensä harvinaisempia kuin huonommat miraasit, mutta ne ovat usein vakaampia, koska kylmällä ilmalla ei ole taipumusta liikkua ylöspäin eikä lämpimällä ilmalla alaspäin .
Ylivertaiset miraasit ovat yleisimpiä napa-alueilla, erityisesti suurilla litteillä jäälauvoilla, joiden lämpötila on vakaa. Tällaisia olosuhteita voi esiintyä Grönlannin ja Islannin ympärillä. On mahdollista, että tämän vaikutuksen ansiosta, jota kutsutaan nimellä hillingar (islannin sanasta hillingar ), Islannin ensimmäiset asukkaat saivat tietää Grönlannin olemassaolosta [2] .
Ylivoimaisia mirageja havaitaan myös maltillisemmilla leveysasteilla, vaikkakin näissä tapauksissa ne ovat himmeämpiä, vähemmän erottuvia ja vakaita. Ylivoimainen mirage voi olla pysty- tai ylösalaisin etäisyyden todelliseen kohteeseen ja lämpötilagradientin mukaan. Usein kuva näkyy pystysuorien ja ylösalaisin olevien osien katkerana mosaiikkina.
Ylivertaisilla mirageilla voi olla silmiinpistävä vaikutus Maan kaarevuuden vuoksi. Jos säteiden kaarevuus on suunnilleen sama kuin Maan kaarevuus, valonsäteet voivat kulkea pitkiä matkoja, jolloin tarkkailija näkee kohteita kaukana horisontin ulkopuolella. Tämä havaittiin ja dokumentoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1596, kun Willem Barentsin komennossa Koillisväylää etsivä alus juuttui jäähän Novaja Zemljalla . Miehistö joutui odottamaan napayötä . Samanaikaisesti napayön jälkeinen auringonnousu havaittiin kaksi viikkoa odotettua aikaisemmin. Tämä ilmiö selitettiin vasta 1900-luvulla [3] ja sille annettiin nimi " New Earth Effect ".
Samalla tavalla laivat, jotka ovat itse asiassa niin kaukana, että niiden ei pitäisi näkyä horisontin yläpuolella, voivat esiintyä horisontissa ja jopa horisontin yläpuolella ylivertaisina mirageina. Tämä saattaa selittää joitain tarinoita laivojen lennoista tai rannikkokaupungeista taivaalla, kuten jotkut napatutkijat ovat kuvanneet [4] .
Sivusuuntaiset miraasit voivat ilmetä heijastuksena kuumennetusta pelkästä seinästä. Kuvataan tapausta, jossa linnoituksen sileä betoniseinä yhtäkkiä loisti kuin peili heijastaen ympäröiviä esineitä. Kuumana päivänä nähtiin miraasia aina, kun seinä lämmitettiin riittävästi auringon säteiden vaikutuksesta [5] .
Miraasin monimutkaisia ilmiöitä, joissa esineiden ulkonäkö on jyrkkä vääristynyt, kutsutaan Fata Morganaksi. Fata Morgana ( italiaksi: fata Morgana - keiju Morgana, legendan mukaan, asuu merenpohjassa ja pettää matkailijoita aavemaisilla näyillä) - harvinainen monimutkainen optinen ilmiö ilmakehässä, joka koostuu useista mirage-muodoista, joissa kaukaisia esineitä nähdään toistuvasti ja erilaisilla vääristymillä.
Fata Morgana syntyy, kun ilmakehän alemmissa kerroksissa (yleensä lämpötilaeroista johtuen) muodostuu useita vuorottelevia eri tiheyksillä olevia ilmakerroksia, jotka pystyvät antamaan peiliheijastuksia. Heijastuksen sekä säteiden taittumisen seurauksena tosielämän esineet antavat useita vääristyneitä kuvia horisontissa tai sen yläpuolella, osittain päällekkäin ja nopeasti muuttuvia kuvia, mikä luo omituisen kuvan fata morganasta.
Mirageja voidaan tarkkailla miltä tahansa maan ilmakehän korkeudelta, myös vuorilta tai lentokoneista [7] .
Brocken Ghost ilmestyy, kun aurinko paistaa kiipeilijän takaa, joka katsoo alas harjanteelta tai huipulta sumuun. Kiipeilijän varjo kävelee sumun läpi ja ottaa usein perspektiivin aiheuttamia outoja kulmikkaita muotoja. Varjon koon näennäinen kasvu on optinen harha , joka selittyy sillä, että tarkkailija mittaa varjonsa, joka makaa suhteellisen lähellä pilviä, jolloin kaukaiset pinnan kohteet näkyvät pilvien aukkojen kautta; tai kun on mahdotonta orientoitua sumussa ja mitata mittoja. Lisäksi eri etäisyyksillä silmistä oleviin vesipisaroihin heitetään varjoja, mikä heikentää syvyyden havaitsemista .
Brocken-haamua ympäröivät usein hehkuvat eriväriset renkaat - gloria . Ne näkyvät suoraan Auringon edessä, kun auringonvalo heijastuu tasakokoisten vesipisaroiden pilvistä. Vaikutus johtuu valon diffraktiosta .
Yksi merkittävä esimerkki tällaisista haamuista on " lentävä hollantilainen ". Merenkulun myyttien mukaan haamulaivan kapteeni on ikuisesti tuomittu vaeltamaan merellä laskeutumatta maihin. Merimiehet eivät koskaan odottaneet mitään hyvää tapaamisesta mystisen laivan kanssa - se merkitsi aina epäonnea ja haaksirikkoa.
Melkein kaikki tarinat hänestä kuulostivat samalta - aavemainen alus purjehti suoraan heidän luokseen, ei vastannut signaaleihin ja huutoihin ja katosi sitten yhtäkkiä sumuun. Itse asiassa laivan miehistö näki edessään heijastuksen laivoista, jotka olivat tuolloin kaukana heistä.
Kaukonäön mirage ilmestyy, kun maan pinta lämmittää ilmamassat, minkä jälkeen ne nousevat ja jäähtyvät. Jos se syystä tai toisesta osoittautuu lämpimämmäksi kylmien ilmamassojen kerroksen yläpuolella (esimerkiksi etelästä tuulet tuovat sen tänne) ja samalla hyvin harvinaiseksi kerrokseksi, ja lämpötilaero ne osoittautuvat melko suuriksi, silloin tapahtuu taittuminen . Maan pinnalla olevista esineistä heijastuvat valonsäteet muodostavat kaaren ja palaavat alas, mutta eivät välittömään lähteeseensä. Ne päätyvät kymmenien ja joskus satojen kilometrien päähän.
Miragen esiintymisen olosuhteet voivat esiintyä myös yöllä. Useimmissa tapauksissa tätä ei huomioida. Tietyissä olosuhteissa liikkuvien ajoneuvojen, lentokoneiden, laivojen, rakennusten jne. valot, jotka voidaan havaita yöllä, kuten päiväsaikaan, eivät kuitenkaan näy [8] . Sama voi tapahtua tähtitieteellisille kohteille.