天体的海市蜃楼
天体的海市蜃楼是一种自然发生的光学现象，导致天体发出的光线产生变型、弯曲或形成多个影像。海市蜃楼可以出现在对下列这些天体的观测时，如太阳、月球、行星、明亮的恒星和很亮的彗星，最常见到的是日出和日没时的蜃景。
海市蜃楼与折射的分别
[编辑]海市蜃楼有别于其它的折射现象，海市蜃楼最特殊的一点是它可能只造成影像在垂直方向上的变化，没有歪斜与侧移；单纯的折射可能导致影像以任何方式弯曲和变形。在这一段落呈现的两张图都有因折射变形造成的变形，但是在左边的图像是蜃景，只在垂直方向上变形；而右边的图像表现出在所有方向上的变形。比起看太阳本身的蜃景，留意太阳黑子在垂直方向上产生的蜃景，可以更容易见到蜃景是垂直的。事实上这个太阳黑子至少产生了三个蜃景的影像，而且所有的影像都清楚的在垂直方向上。
天体的下蜃景
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天体的下蜃景是最常见的海市蜃楼，当地球或海洋的表面产生低密度的热空气层就会发生下蜃景的现象。在下蜃景会有两个影像，一个反转朝下和一个垂直正立朝上的影像。这两个影像都是从真实物体的几何方向移动，而正立的影像下沉，倒立的影像则从表面升起。
所有日出和日没的下蜃景影像都是一样的保持不变的形状，一种最著名的形状是由儒勒·凡尔纳命名的伊特鲁里亚花瓶[1]。当大阳正在下沉，伊特鲁里亚花瓶的形状会逐渐的改变；花瓶的瓶颈会变短，直到真实的太阳和蜃景创建出新的形状——希腊字母的Ω。下蜃景的得名就是因为呈现出来的倒立影像在正立影像的下面[2]。
- All eyes were again turned towards the west. The sun seemed to sink with greater rapidity as it approached the sea ; it threw a long trail of dazzling light over the trembling surface of the water ; its disk soon changed from a shade of old gold, to fiery red, and, through their half-closed eyes, seemed to glitter with all the varying shades of a kaleidoscope. Faint, waving lines streaked the quivering trail of light cast on the surface of the water, like a spangled mass of glittering gems. Not the faintest sign of cloud, haze, or mist was visible along the whole of the horizon, which was as clearly defined as a black line traced on white paper. Motionless, and with intense excitement, they watched the fiery globe as it sank nearer and nearer the horizon,and, for an instant, hung suspended over the abyss.Then, through the refraction of the rays, its disk seemed to change till it looked like an Etruscan vase, with bulging sides, standing on the water.
在极罕见的情状下，可以观察到除了太阳和月球之外天体的海市蜃楼影像。一个天体的视星等必须够低（也就是必须够亮），才会不仅能看见本体的影像，也能看见海市蜃楼的蜃景。
天体的仿蜃景
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天体的仿蜃景要比下蜃景复杂。一个天体的下蜃景只有两个海市蜃楼的影像，而仿蜃景可以产生多重的影像，仿蜃景物件的形状会不断的改变，而且是不可预测的。为了能出现仿蜃景，冷的空气会被限制在逆温层之下，有几个逆温层就会产生几个薄煎饼的形状[3]。
约书亚整夜行军前去偷袭亚摩利人，引起亚摩利人的恐慌并且逃到伯和仑，但是他们找不到一个避难所。“被冰雹打死的，比以色列人用刀杀死的还多。”[5]"冰雹"是罕见的事件，但在沙漠是要让日没的太阳产生仿蜃景或上蜃景的先决条件。下蜃景是在沙漠中最常见的海市蜃楼。当以色列人从炙热的沙漠到冰雹覆盖的沙漠与亚摩利人战斗时，逆温层可能创造了太阳日没时的仿蜃景。就以色列人来看，太阳似乎提滞不前[4]。在约书亚记引述了一首诗，太阳还停留在基遍，而月亮在亚雅仑的山谷中，让约书亚可以完成这一场战争[6]。
12 当耶和华将亚摩利人交付以色列人的日子，约书亚就祷告耶和华，在以色列人眼前说：“日头啊，你要停在基遍！月亮啊，你要止在亚雅仑谷！” 13 于是日头停留，月亮止住，直等国民向敌人报仇。这事岂不是写在《雅煞珥书》上吗？“日头在天当中停住，不急速下落，约有一日之久。”
新地岛效应
[编辑]由于正常的大气折射，太阳光进入地球大气层时会发生弯曲或折射，不仅使日出发生在太阳升上地平线之前不久；同样的，日落明显的也比实际日落稍晚。
在一般的大气条件下，落日或升起的太阳视位置似乎比其几何位置高出约半度。但有时，非常不寻常的大气环境可以使它在地平线下2到5度之间时就可以看见。因为这种效应最早是在新地岛观测到，因此被称为新地岛效应。根据天文学的计算，当时的太阳应该在地平线下两度
然而，由于气压、相对湿度和其他量的变化，而无法预测大气折射对日出和日落时间的确切影响。还要注意，这种可能的误差还会随着纬度的升高（接近两极）而增加[7]。
新地岛是俄罗斯在极区的领土。新地岛效应是由大气温跃层间的阳光高折射引起的海市蜃楼。新地岛效应会给人一种印象，即太阳升起的比实际应该的时间早，或者太阳落下的比实际应该的时间晚。
The mirage was at first like a flattened-out glowing red streak of fire on the horizon; later there were two streaks, one above the other, with a dark space between; and from the main-top I could see four, or even five, such horizontal lines directly over one another, and all of equal length; as if one could only imagine a square dull-red sun with horizontal dark streaks across it. An astronomical observation we took in the afternoon showed that the sun must in reality have been 2° 22' below the horizon at noon; we cannot expect to see its disk above the ice before Tuesday at the earliest; it depends on the refraction, which is very strong in this cold air.
在温度变化大到足以产生高折射的任何地方都可以观察到新地岛效应。
绿闪光
[编辑]图集
[编辑]-
仿蜃景与褐鹈鹕 -
"Boiling" sun sunset. -
Mock mirage sunset -
Mock mirage sunset -
Mock mirage sunset -
Mock mirage sunset with green flash -
Mock mirage sunset -
Farallon Islands and Inferior mirage green flash -
Sunset sequence with multiple green flashes
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 Jules Verne: The Green Ray Page 305 tr. by M. de Hauteville
- ^ An Introduction to Mirages （页面存档备份，存于互联网档案馆） by Andy Young
- ^ Sunset Mirages （页面存档备份，存于互联网档案馆） Les Cowley
- ^ 4.0 4.1 Camuffo, D. A meteorological anomaly in Palestine 33 centuries ago: How did the sun stop. Theoretical and Applied Climatology (Springer Wien). March 1990, 41 (1): 81–85 [2008-04-19]. doi:10.1007/BF00866205.[永久失效链接]
- ^ 約書亞記10:11. [2016-05-28]. （原始内容存档于2016-06-24）.
- ^ 約書亞記10:13. [2016-05-28]. （原始内容存档于2016-06-24）.
- ^ Solar Calculator Glossary. NOAA.gov. [2021-11-12]. （原始内容存档于2012-06-14）.
- ^ Nansen, Fridtjof. Farthest North. New York: Harper & Brothers. 1897: 394–395.
- ^ Andrew, Young. Annotated bibliography of mirages, green flashes, atmospheric refraction, etc.. [2021-11-12]. （原始内容存档于2011-03-09）.
外部链接
[编辑]- All kind of mirages explained（页面存档备份，存于互联网档案馆）, Andrew T. Young's page with comprehensive explanations and simulations.
- A Green Flash Page（页面存档备份，存于互联网档案馆）, Andrew T. Young's page with comprehensive explanations and simulations.
- Green Flash – Atmospheric Optics（页面存档备份，存于互联网档案馆）, explanations and image gallery, Les Cowley's Atmospheric Optics site.