海市蜃樓的形成原因

海市蜃樓，簡稱海市，也稱蜃景。它的形成，是由于大氣層中空氣的密度不同，當光線經(jīng)過時會發(fā)生折射，甚至全反射，于是，遠處的景物就顯示在空中或地面，從而造成奇異幻景。這種現(xiàn)象常發(fā)生在海邊和沙漠地帶。若發(fā)生在海邊或海上的，為上現(xiàn)蜃景，即在空中形成正立的幻景；若發(fā)生在沙漠地帶，為下現(xiàn)蜃景，即在地面形成倒立的幻景。因為是倒影，人們往往以為遠處有水，故又稱其為“水影”（圖4-8）。又因為高空氣流往往改變大氣層的疏密程度，大氣疏密程度一旦改變，折射路徑也隨之變化，蜃景就可能立即消失。微風(fēng)氣流，又造成蜃景漂浮不定，變幻莫測。

圖4-8蜃景上圖為上現(xiàn)蜃景；下圖為下現(xiàn)蜃景。在我國歷史典籍中關(guān)于海市蜃樓的記載屢見不鮮。二十四史中的《災(zāi)祥志》或《五行志》皆將其作為災(zāi)難的預(yù)兆之一，不斷地予以記錄。其中，既包括沿海居民、遠航船夫所見的海上蜃景，即上現(xiàn)蜃景；也包括在西北大陸所見的陸地蜃景，即下現(xiàn)蜃景。遠古人大多不知其形成的原因，竟將其作為神仙顯靈，跪拜禱告；更可悲的是，當旅行商隊或屯邊戍卒在沙漠地帶見蜃景時，往往會以為前方有水池綠洲，一意驅(qū)趕駱駝前行，結(jié)果卻迷失方向，葬身沙海之中。更多的人以為這種現(xiàn)象是一種神物“蜃”（一說為蛟龍，一說為大蛤）吐氣的結(jié)果。直到明清時才有一些接近科學(xué)的推測。明代陸容在其著《菽園雜記》中說：所謂樓臺、所謂海市，大抵皆因山川之氣掩映日光而成，固非蜃氣，也非神物。這里的“氣掩映日光”一語多少揭示了蜃景形成的大氣條件。郎瑛在其著《七修類稿》中，也堅決反對海市為鬼怪之說。他從蜃景有規(guī)律出現(xiàn)的時間、地點、現(xiàn)象的極相似性中歸納出，“或新結(jié)氣空中，遇天地缊，則隨氣以見”。明清之際，方以智的學(xué)生揭暄解釋說：此乃“氣映而物見”，“氣變幻，則所照之形也變幻”。他們都初步認識到，蜃景的產(chǎn)生是由于空氣映照陽光的結(jié)果，并且解釋了蜃景漂浮不定的虛像，幾乎接近于蜃景產(chǎn)生的實質(zhì)，只是未曾道破大氣折射或全反射的物理要點罷了。

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