Неверь глазам своим: очарование странников

Неверь глазам своим: очарование странников

Мираж — итог искривления хода световых лучей в неравномерно нагретых слоях воздуха.

Мои школьные годы состоялись в мелком полярном чукотском городе Певек, полном разнообразных чудес: от белых медведей на улицах до самого сильного в мире постоянного ветра «южак», от фантастических северных сияний зимний период до не меньше фантастических миражей летом. Действительно, нам, местным обитателям, миражи фантастикой не казались. Ну и что, что ясным летним днем великолепно виден остров Айон, что лежит от города на расстоянии полусотни километров.

Либо вместо одной линии горизонта их три, параллельно одна над второй. И в том месте идут сходу три каравана судов. Причем средние — вверх килем.

А мы сидим на берегу, бросаем камешки в Северный Ледовитый океан и лениво рассуждаем: в случае если, к примеру, по судну ракету выпустить, то в какой корабль необходимо целиться: в нижний, средний либо верхний?

В пустыне

Миражи — явление простое не только для жарких пустынь, но и для холодных арктических территорий. Основное — неравномерно нагретые слои воздуха, каковые в избытке присутствуют в этих уголках Почвы. В зависимости от размещения слоев «бутерброда» миражи бывают двух типов — нижние и верхние.

Нижним именуется самый узнаваемый мираж — пустынный. Он появляется, в то время, когда у поверхности почвы образуется прослойка более тёплого воздуха. Ясно, что значительно чаще они появляются в пустыне, в то время, когда солнце нагревает почву до состояния раскаленной сковороды.

Но ехать в пустыню чтобы заметить таковой мираж, вовсе необязательно — солнечным летним днем их полно и в отечественной средней полосе, достаточно взглянуть на асфальт. Да, эти маленькие «лужи», каковые появляются в мареве на шоссе, не что иное, как самый настоящий нижний мираж.

Физика этого явления несложна. Нагретый воздушное пространство имеет более низкую плотность, чем холодный. Коэффициент преломления воздуха во многом зависит от его плотности. В случае если температура (соответственно, и плотность) воздуха по мере удаления от почвы значительно уменьшается (так называемый обычный температурный градиент), то в воздухе практически образуется призма.

Световой луч, проходящий через такую призму, не распространяется по прямой, а отклоняется.

Что же являются эти «лужицы»? Нижние миражи позволяют заметить кусочек неба, и это приводит к иллюзии водной глади, в которой отражается голубое небо. Умирающие от жажды путешественники в пустыне видели совершенно верно такие же «озера», и, думая, что это спасительный водоем, торопились навстречу собственной смерти.

Никаких дворцов, пальм либо гурий они видеть не могли — это игры воображения (которое справедливо вычисляет: в случае если имеется вода, значит, имеется дворцы, пальмы и все другое).

Посмотреть за горизонт

Заметить запрятанное за горизонтом возможно в другом месте — Арктике (либо над морем). Именно там летом «водятся» самые прекрасные — верхние, либо арктические, миражи. Образуются они над поверхностью Северного Ледовитого океана, что солидную часть лета ровен как зеркало. Вода в Арктике, в большинстве случаев, не прогревается выше 5−80С, но воздушное пространство, принесенный с континента, может быть около +300С.

В отличие от нижних, пустынных, миражей, в арктических слои термического «бутерброда» расположены в противном случае — холодный воздушное пространство внизу, а теплый — наверху (это именуется температурной инверсией). Таковой «бутерброд» более стабилен — холодный воздушное пространство тяжелее и не пытается встать вверх. Исходя из этого границы арктических миражей более четкие и фактически не колеблются в воздухе, в отличие от пустынных.

Но самое занимательное в них, что пути лучей загибаются не вверх, а вниз (отклоняясь в сторону более холодного, другими словами плотного воздуха).

В итоге мы начинаем видеть значительно дальше, как словно бы Почва делается более плоской. Причем, чем выше температурный градиент, тем более изогнутой делается траектория лучей. Самое занимательное начинается, в то время, когда температурный градиент образовывает 11,20С на каждые 100 м. При таких условиях кривизна траектории лучей начинает совершенно верно соответствовать кривизне поверхности Земного шара! И дальность отечественного видения ограничивается только прозрачностью воздуха.

Если бы отечественная воздух была идеально прозрачной (а океан тянулся бы около Почвы), то, стоя на берегу Северного Ледовитого океана и глядя в хорошую подзорную трубу, мы имели возможность бы заметить личный затылок!

А что будет происходить, в случае если температурный градиент превысит 11,20С на 100 м (что в Арктике случается часто)? Видимый горизонт будет размешаться значительно выше настоящего. А вдруг в том месте видны острова либо льды, то Почва и вовсе будет напоминать блюдце с поднятыми краями.

Многие историки этой оптической иллюзии приписывают представление древних викингов о том, что отечественная Почва имеет форму блюдца, а его края не дают океанам вылиться.

Но это еще не все. Из-за относительной неподвижности воздуха над океаном довольно часто образуются чередующиеся слои различных температур. В этом случае миражи получаются слоистыми, причем каждый второй мираж оказывается перевернутым, как словно бы отраженным в зеркале.

Движущая сила открытий

Не всегда миражи портили путников. История знает много случаев, в то время, когда миражи (по большей части арктические) послужили важной движущей силой освоения новых и географических открытий земель. Как мы знаем, из-за кривизны земной поверхности дальность, на которой возможно замечать любой предмет, зависит от его высоты.

К примеру, 3-метровый айсберг в ясную погоду виден за 20 км, а пик высотой 1 км — за 120 км (это несложная геометрия). Путешественники довольно часто применяли эти соотношения в оценке расстояний до больших объектов. Но миражи заставляли их идти вперед и вперед.

Лучшая иллюстрация — плавание скандинавских викингов из Исландии в Гренландию. В первой половине 70-ых годов IX века викинги обосновались в Исландии, вероятнее, определив о существовании острова от кельтов. Столетие спустя вожак викингов Эрик Рыжий был изгнан из Исландии за непредумышленное убийство. Он прекрасно знал норвежские саги, говорящие о земле в северо-западном океане, и легенды о существовании почвы за горизонтом.

В то время, когда его команда и Эрик отплыли в первой половине 80-ых годов X века от северо-восточной части береговой полосы Исландии в отыскивании места для жизни, они направились прямо на северо-запад. Это малейший путь в Гренландию, до которой приблизительно 300 км. Но на пути суда поджидал встречный ветер, а течение снесло их на ледяное поле у побережья.

Исходя из этого они развернули на юг и прошли еще пара сотен тяжёлых километров, перед тем как достигли фиордов южной Гренландии.

Если бы Эрик сходу отправился южным методом, он бы легко достиг южной части береговой полосы Гренландии. Что же вынудило его выбрать тяжелый северо-западный маршрут? При обычных условиях берега Гренландии не видны кроме того с самых высоких точек Исландии.

Одурачили Эрика арктические миражи, и вместо того дабы идти, как предписывали саги, он отправился к цели напрямую.

В путешествии викингов из Гренландии в Северную Америку, где они основали колонию Винланд, вероятнее, также виноваты арктические миражи. Поменяв движение лучей, они сделали видимыми горы мыса Дайер, расположенные на расстоянии 440 км. Именно это разрешило в первый раз отправить экспедицию во главе с сыном Эрика Лейфом и освоить новый, доселе малоизвестный материк.

Воздушный бутерброд

В миражах нет ничего сверхъестественного. Легко в зависимости от температуры (соответственно, и плотности) воздуха изменяется его показатель преломления. Световые лучи от объекта к наблюдателю, проходя через бутерброд из слоев с различными показателями преломления, изгибаются. Наблюдатель, привыкший к тому, что свет распространяется по прямой, машинально располагает видимый объект на продолжении лучей.

Как раз этим разъясняются нижние миражи (на иллюстрации — сверху) и верхние миражи (на иллюстрации — внизу).

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№42, апрель 2006).

ФОТОШОП в бодибилдинге. НЕ ВЕРЬ глазам своим!


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: