美国密执安湖上的幽影，海市蜃楼是如何产生的？

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这是30多年前发生在美国的故事。1977年4月26日傍晚，密执安州大黑文地方的许多居民，向西眺望密执安湖上空 时，竟然在天上瞧见了密尔沃基城市的灯光。密尔沃纂城远在120千米以外，而且从几何学观点讲来，这座城市当时完全 处在地平线之下，是大黑文居民们的视力所达不到的。可是，那闪烁不定的红色灯光，居然使得见到的人们确信密尔沃 基就是这个湖上的城市。有一位认真的观测者记录了灯光闪现的时间，并打电话给住在密尔沃基的熟人，请求查明到底 是怎样一回事。这位观测者的记录，同密尔沃基港的红色灯光的闪现频次符合，那是在密尔沃基港海港入口处向东发射 的。

许多人弄不清这是怎么回事，因此，把这种现象称为“密执安湖上的幽影”。
密执安州气象局在那段时间的气象要素观测记录则表明，该州上空有一强烈的“逆温层”。
其实，密执安湖上的幽影，也就是我们所说的“海市蜃楼”。

让我们看一看新华社1998年6月4日的一则电稿：“昨晚7时30分至8时45分长达一个多小时的时间内，成都市区正北 方上空出现了罕见的天气现象一一海市蜃楼景象。瑰丽明亮的光带中，云雾缭绕，树影、山峦、湖泊隐约可现，令在场
亲眼目睹的人惊叹不已。”
海市蜃楼这种虚有实无的奇异现象，古今中外均有发生。
1869年的一个月夜，在法国，整个巴黎的建筑物和街道都映到空中。
1934年8月2日午后，酷日当空，我国江苏南通的居民突然发现，长江上空映现出楼台城廓和树木房屋，全长20多千 米。约半小时以后，幻景向东移去，随即；肖失，后来又出现了3座高山，插入云中。
1957年，在我国广东附近的海面上空，出现了城市、街道、来往行人、车马、船只、工厂、树木，变幻无穷，分外
奇特。
1990年7月3日午后，我国大连南部海域出现了3个多小时的海市蜃楼。在宽阔的海面上，不断变换的山峦，若隐若 现，令人如置身雾中仙境。
在科学不发达的古代，人们认为这种幻景是由于：一种叫做“蜃”的动物吐气形成的这种幻景被称为“海市”，海 市是海上神仙的寝宫。于是，古人便给这种幻景起了个奇怪的名字一一海市蜃楼。

海市蜃楼按其成因可以分为“上现蜃楼”、“下现蜃楼”、“侧现蜃楼”和“变幻海市”等等。
幻景位于实际景物上方的即为上现蜃楼。
上现蜃楼产生在近地大气存在强烈逆温的气象条件下。在正常情况下，对流层中气温自地面起，随着高度的增加而 降低。如果气温变化趋势相反，那就是出现了逆温层。比如，夏季的白天，海水温度较低，在海面垂直方向上的一定范 围内，离海水越远，温度就越高。我们知道，暖空气密度小，冷空气密度大。在逆温条件下空气密度会显著地出现下密 上稀的差异。这时我们站在海边，远方地平线下有一艘轮船，我们是看不见的。可是我们有时却能在空中看到这艘轮船 的形象。这是因为，此时空气下密上稀的差异很明显，船被太阳照射后经一系列反射、斜射，直至到达我们的眼睛。由 于人的视觉总是感到物像是来自直线方向上的，所以我们看到的轮船映像比实际抬高了许多，跑到空中去了。这便是上 现蜃楼。上现蜃楼在海面上或江河湖泊上空出现较多。前面提到的密执安湖上的幽影就属于上现蜃楼，因为密执安州上 空有一强烈的“逆温层”，像前面所说我国成都等地出现的蜃楼也都属于上现蜃楼。

由于逆温的程度不等，上现蜃楼也呈现多种形式：有时人们不仅能看到蜃景，也能看到幻景下方的景物；有时看到 的会是一个倒置的幻景，幻景还能伸长、缩短；有时看到的是分为几层的复杂现象。有逆温时表明大气稳定，因此上现 蜃楼往往持续的时间较长，景象也十分清晰。
幻景位于实际景物下方的蜃楼是下现蜃楼。下现蜃楼产生在气温随高度强烈递减的条件下。通常我们看到的下现蜃 楼除了物体的倒像以外，还有天空背景的倒像。天空的蓝色在蜃景中看起来很像湖水，物体的倒像好似湖中的倒影。又 由于出现下现屋楼时气层很不稳定，所以蜃景有摇晃的现象，好像湖水在波动。如果这种假水现象出现在沙漠中，常使 旅行者受骗，以为前方有水。他们拼力奔去，结果却是受到一场愚弄。
当大气密度在水平方向有很大差异时，会因为光的反常折射，在景物的侧面产生幻景，这便是侧现蜃楼。
需要说明的是，以上3种蜃楼，都出现在无风或风特别小的日子里，因为空气的移动会破坏这几种蜃楼的形成。
在许多可能出现的幻景形态当中，有一种幻景形态的名称，带有异常神秘的色彩，那就是“女妖摩甘纳”。现在人 们已经把它通称为“变幻海市”或“复杂蜃景”。
“女妖摩甘纳”的名字来源于凯尔特族的传说和亚瑟王的传奇浪漫故事。凯尔特族是公元前1000年左右居住在中 欧、西欧的部落集团，其后裔如今散布在爱尔兰、威尔士、苏格兰等地：亚瑟为传说中的6世纪英国国王。据说摩甘纳是 一个女妖，用法国布列塔尼人的话来说，她相当于海中女妖。摩甘纳是亚瑟王同母异父的姐姐，她通过蜃景来显示其神 力。意大利的一些诗人将她形容为深居在浪涛下水晶宫殿的女妖。女妖摩甘纳的怪名就是这样得来的。
过了好几个世纪，人们注意到偶尔出现在意大利墨西拿海峡的那些复杂蜃景：把对岸的悬崖和房舍显现成奇特的船 楼，忽而耸入云天，忽而又沉映海中。前面提到的我国大连出现的蜃楼就属于“女妖摩甘纳”这种变幻海市。
变幻海市的产生，必须具备到达观测者之间的气层要缓慢流动、大气密度要不断变化的条件。
事实上，变幻海市不仅是一种罕见的自然奇观，而且也往往是天气将要变坏的预兆。