復(fù)雜蜃景
復(fù)雜蜃景,也有直接音譯為法達(dá)摩加納,是一種不常見且形式復(fù)雜的海市蜃樓,上蜃景,只出現(xiàn)在正好在地平線上的一小段窄帶。
復(fù)雜蜃景,也有直接音譯為法達(dá)摩加納 (Fata Morgana),是一種不常見且形式復(fù)雜的海市蜃樓,上蜃景,它只出現(xiàn)在正好在地平線上的一小段窄帶。它的語源來自意大利的短句"fairy"和亞瑟王的巫婆 Morgan le Fay,來自信仰的幻影,在墨西拿海峽經(jīng)常可見,她的巫術(shù)所創(chuàng)建在空氣中的仙女城堡或虛幻的大地,被設(shè)計用來引誘水手。雖然復(fù)雜蜃景這個詞經(jīng)常被錯誤的應(yīng)用在其它更常見的海市蜃樓景象,但真正的復(fù)雜蜃景暨不同于一般的上蜃景,也不同于下蜃景。
復(fù)雜蜃景的影像扭曲或破壞物體的顯著特征,經(jīng)常使這些物體難以被變認(rèn)。復(fù)雜蜃景可以出現(xiàn)在海上、陸地,在極區(qū)或在沙漠。這種蜃景幾乎可以涉及遠(yuǎn)處所有類型的物體,包括船、島嶼、和海岸線。
復(fù)雜蜃景往往是瞬息萬變的。蜃景包括一些倒影 (上下顛倒) 和抬升 (筆直的上升) 的影像,并且會與另一個影像堆棧在一起。復(fù)雜蜃景還會交替的呈現(xiàn)壓縮和伸展的區(qū)域。
這種光學(xué)現(xiàn)象的發(fā)生是因為光線通過空氣中溫度不同的陡峭逆溫層經(jīng)由大氣波管造成的[1] (逆溫層存在的條件是當(dāng)暖空氣存在于有明確界限定義可區(qū)別的冷空氣之上。這種溫度反轉(zhuǎn)是異常的狀態(tài),通常是越靠近地面的溫度越高,而越上層溫度越低。)
在平穩(wěn)的天氣,一層明顯溫暖的空氣可以滯留在較冷而密度較高的空氣之上,造成行為像透鏡折射的大氣波管,產(chǎn)生一系列包括倒置和抬升的影像。復(fù)雜蜃景的存在需要波管;單獨只有逆溫層不足以形成海市蜃樓。逆溫層經(jīng)常單獨出現(xiàn)而沒有大氣波管;但沒有逆溫層先形成,大氣波管是不可能存在的。
復(fù)雜蜃景幾乎可以在任何區(qū)域中觀察到,但是最常見的是在極地,特別是有著一致低溫的大片冰層。在極地的復(fù)雜蜃景現(xiàn)象都在相對較冷的天氣被觀察到,然而在沙漠、海洋、和湖泊,可以在熱天觀察到。
要生成復(fù)雜蜃景,逆溫層須要對光線造成強大的偏折,在逆溫層內(nèi)的偏折必須大于地球表面的曲率[1]。在這樣的條件下,光線被偏折并且成為弧形。一位觀測者的位置必須在其中或低于大氣波管之下才能看見復(fù)雜蜃景[2]。
從海平面到高山頂,甚至在飛機上,在大氣層的任何高度都可以看見復(fù)雜蜃景[3][4]。
從舊金山看見一系列法拉隆群島的復(fù)雜蜃景。
復(fù)雜蜃景可以被描述成非常復(fù)雜的上蜃景與超過三個以上的扭曲、抬升和倒置的影像[1]。因為大氣的情況不停的改變,復(fù)雜蜃景在幾秒鐘的時間內(nèi)就會產(chǎn)生變化,這種改變包括變成明確的上蜃景。
這里呈現(xiàn)的一系列從舊金山看見的法拉隆群島海市蜃樓影像;所有的16張影像都是在同一天拍攝的。
在前面的14張影像,呈現(xiàn)出法拉隆群島被壓縮和拉伸的復(fù)雜蜃景[1],最后兩張是在數(shù)小時后,大約日落時分拍攝的。在這個時刻,空氣變冷,而海水的溫度有可能比較溫暖一點,造成逆溫層不若數(shù)小時前的極端。海市蜃樓在此刻雖然依然存在,但已不若日落前數(shù)小時般復(fù)雜,蜃景不再是復(fù)雜蜃景,取而代之的是單純的上蜃景。
用裸眼就可以看見復(fù)雜蜃景,但是若要看見其中的細(xì)節(jié),最好是透過雙筒望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡,或是像此處這些影像的例子,透過望遠(yuǎn)鏡頭。
依據(jù)民俗的說法,飛翔的荷蘭人是一艘揚帆遨游七海,永遠(yuǎn)不會靠岸的鬼船。飛翔的荷蘭人通常是來自遠(yuǎn)方的斑點,有時會看見鬼火灼灼的鬼燈。對飛翔的荷蘭人一個可能解釋是起源于海上看見的復(fù)雜蜃景 [5][6][7]。
File:Superior mirage of the boats painting.jpg
19世紀(jì)一本與錯覺有關(guān)的書,顯示嚴(yán)重誤導(dǎo)虛構(gòu)看法的上蜃景。實際的蜃景永遠(yuǎn)不會高于海平面如此之多,并且上蜃景不會如圖右所示的增加物體的長度。
有一艘鬼船與一群鬼水手航行在空中的鬼海中的消息,很快的就傳遍了全船,這是一個祥之兆,意味著全船沒有一個人可以再看見陸地。船長被告知這個精彩的故事,并且來到甲板上,他向水手們解釋這個奇特的景觀是另一艘因為距離遙遠(yuǎn)而看不見的船,航行在蜃景之下的水面被反射的影像。他說:在某些條件之下的大氣,當(dāng)陽光能將在地球上物體的影像完美的呈現(xiàn)在空氣中,就像透過水或玻璃呈現(xiàn)的影像,但它們一般都不是正立的,就像現(xiàn)在這艘船的情形,是倒置的 - 底部朝上。出現(xiàn)在空中的這種現(xiàn)象稱為海市蜃樓 (蜃景)。他命令一名水手前往前桅桿頂端,并觀察鬼船的下方。這名水手服從命令,并且報告他可以看見浮在空中的船只下的水面,確實有一艘這樣的船。就如同在空中看見的那一艘輪船,只有一艘這樣的輪船,并且底部是朝上的,就如同船長所說的蜃景一般的出現(xiàn)。不久之后,這艘輪船本身也被看見了。水手們現(xiàn)在了解了,并且再也不會相信幽靈船的說法。
在向船員解釋這種現(xiàn)象的時候,船長可能更精確的使用折射這個詞而不是用反射,因為這種倒影是由空氣層的折射造成的。這本書的圖解也是不正確的,它呈現(xiàn)了如上圖右側(cè)的蜃景:蜃景永遠(yuǎn)不會大于原物體,所有出現(xiàn)在這種蜃景上的扭曲和放大都在垂直方向上,而不會在水平方向。
復(fù)雜蜃景的上蜃景可以讓一艘船以多種形式出現(xiàn)。即使蜃景中的船看起來不像是懸浮在空中,它看起來依然像是鬼影和不尋常的,更重要的是它的外觀不斷的在變化。有時一個復(fù)雜蜃景肇因于船出現(xiàn)在漂浮的波浪之中,在其他的時間,出現(xiàn)一艘倒置的船航行在高于"真正的"船只之上。
事實上,很難對一個復(fù)雜蜃景中的獨立片段的蜃景說出何者是"真實"的,而何者不是實物:當(dāng)一艘船的實景不在視野中時,是因為它仍位于地平線之下,復(fù)雜蜃景可能會導(dǎo)致它的影象提升,因此觀察員所看見的所有影像都是蜃景。換言之,如果真實的船只在地平線之上,它的影像可以被復(fù)制許多次和被復(fù)雜蜃景處心積慮的扭曲>
兩艘船由于復(fù)雜蜃景出現(xiàn)在外觀上的變化:在第一列的4個框架是#1船,在第二列的4個框架是#2船。
在這個蜃景,至少可以看見有3個獨立的船只影像。"真實”的一艘船在底部,最上面的是正立的位置,在中間的是倒置的。
仔細(xì)的觀看上蜃景的的六個框架,可以顯示一艘船的蜃景從一個影象至下一個影象是如何變化的。
在19世紀(jì)初期,復(fù)雜蜃景還要為不存在于北極,被稱為"克羅喀山"和"克羅喀地"的不實發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)。
在大多數(shù)情況下,復(fù)雜蜃景顯示出與固體相關(guān)聯(lián)的物件,但是在某些情況下,即使海平面本身也可以創(chuàng)造出復(fù)雜蜃景 (參見右邊的圖像)。在圖向左側(cè)的小船看起來好像是正"墻"的后面穿出來。但在現(xiàn)實中,這艘船上的水手看不見這道墻。這堵墻在真實中并不存在,它只是在海岸上的觀測者看見的蜃景。取決于實際的條件,船上的水手們可能或也可能沒有看見過類似的現(xiàn)象出現(xiàn)在他們的地平線上。如果水手們看見這堵"墻",并且試圖去靠近它,他們一定會很失望,因為這如同彩虹的終點,是永遠(yuǎn)不可能抵達(dá)的復(fù)雜蜃景。
以完全相同的方式,"克羅喀山"和"克羅喀地"都是在北極被明顯的看見,但卻永遠(yuǎn)無法抵達(dá)的陸地??此泼黠@的"山"可能只是冰凍在冰洋上面的冰山,另一方面,也可能單純只是不平的冰面本身造成的。
在1818年,約翰·羅斯爵士在試圖發(fā)現(xiàn)長期以來追尋的西北航道的旅程,羅斯的船舶抵達(dá)加拿大的蘭卡斯特海峽。西北航道就在正前方,但約翰·羅斯并未繼續(xù)朝這個方向前進,因為他看見,或是他認(rèn)為他看見,在遠(yuǎn)方有一大片山和陸地,而他認(rèn)為再進一步幾乎是不可能的。他將這個虛幻的山脈和陸地命名為"克羅喀山"。他不顧許多同僚,包括他最親密的伙伴威廉·愛德華·帕里和愛德華·薩拜恩等人的堅決反對,放棄并且返回了英格蘭[8]。一年之后公布的航程,揭露了他們之間的分歧,以及隨后對克羅喀山存在的爭議毀掉了他的聲譽。僅僅就在一年之后,威廉·愛德華·帕里就繼續(xù)向西航行,通過了那些不存在的山。
約翰·羅斯爵士犯了兩項錯誤。他的第一個錯誤是,當(dāng)他確信看見了實際上不存在的大片陸地和山脈時,不顧一定比他更熟悉蜃景的同僚們的反對。羅斯的第二個錯誤是以海軍部第一秘書的名字命名,以高官的名字命名的實際上只是蜃景,使他日后付出了極大的代價:他隨后的探險和資金需求都被拒絕,而被迫使用私人的資金來支應(yīng)[9]。
由于奇怪的巧合,在羅斯探險之后88年,1906年羅伯特·皮爾利的探險,也將他在現(xiàn)今加拿大境內(nèi)努納武特的西北最高點湯瑪斯·哈伯德角,他為所看見的遠(yuǎn)方大片土地命名為克羅喀地。皮爾利以日后的皮爾利北極俱樂部的喬治·克羅喀命名他所看見的大片土地,皮爾利估計這片土地在130英哩之外,位置大約是北緯83度,西經(jīng)100度[10]。
目前已知這個地方并沒有陸地。皮爾利看見了什么?幾乎可以肯定是復(fù)雜蜃景[11]。
在1913年,唐納德·巴克斯特·麥克米倫發(fā)起克羅喀地探險,目地是前往克羅喀地并進行探勘。 在4月21日,遠(yuǎn)征隊的成員似乎在西北方的地平線上看見巨大的島。正如麥克米倫之后所說:"丘陵、山谷、皚皚白雪覆蓋的山峰在地平線上延伸至少120度。"
Piugaattoq,探險隊中在這個領(lǐng)域具有20多年經(jīng)驗的因紐特獵人,解釋說這只是一種錯覺。他們稱之為"poo-jok",意思是霧。然而麥克米倫堅持它們必須前進,而不顧他們已經(jīng)處在海冰破碎季節(jié)晚期的事實。它們追隨著蜃景繼續(xù)前進了5天,直到4月27日,已經(jīng)在危險的海冰中推進了大約125英哩,麥克米倫終于承認(rèn)Piugaattoq 是正確的??肆_喀地其實只是蜃景,最可能就是復(fù)雜蜃景。
