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陸龍驊(Lu Long Hua)，江蘇無錫人，1965年畢業(yè)于南京氣象學(xué)院。中國氣象科學(xué)研究院研究員，享受國家政府特殊津貼。曾任中國氣象科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會委員，極地氣象研究室主任。現(xiàn)任中國氣象學(xué)會：冰凍圈與極地氣象委員會學(xué)術(shù)顧問、普及工作委員會委員；中國科學(xué)探險協(xié)會常務(wù)理事；中國攝影家協(xié)會、中國科普作家協(xié)會會員；中國科學(xué)院老科學(xué)家科普演講團團員。長期從事青藏高原和南、北極考察、極地氣象與全球變化等研究。曾8次赴青藏高原，2次赴南極、3次赴北極地區(qū)考察。
06-海市蜃樓
陸龍驊
2015年07月08日海市蜃樓
大家都知道，在均勻介質(zhì)中，光線是直線傳布的；而實際大氣恰是非勻質(zhì)的，在近地面大氣中除了存在水滴、冰晶、氣溶膠、氣體分子等浮懸物外，由于溫度的反常分布也會造成空氣密度反常分布。此時光線就會發(fā)生反射、折射、衍射、散射等改變行進方向，折射率等與波長有關(guān), 從而發(fā)生絢麗多彩的大氣光象。海市蜃樓(mirage 米拉奇)亦稱蜃景,是一種在空氣密度反常分布的大氣中出現(xiàn)的光學(xué)折射現(xiàn)象。大氣中由溫度在垂直或水平方向的劇烈變化，引起了大氣密度的分布異常，在溫度高的地方空氣較輕、密度小，而在溫度低的地方空氣較重、密度較大。當光線經(jīng)過空氣密度反常分布的區(qū)域，就發(fā)生顯著的折射，如光線由密度大的光密介質(zhì)射向密度小的光疏介質(zhì)時光線將向上翹（折射角大于入射角），反之，光線將向下彎（折射角小于入射角）。從而使人們觀測到遠處的景物象懸浮在空中或在地平線下的奇異幻景。按蜃景出現(xiàn)的方位，可分為上現(xiàn)、下現(xiàn)、側(cè)現(xiàn)和復(fù)雜蜃景；而按發(fā)生地點，可分為海蜃、沙漠蜃、山蜃、湖蜃等，除中低緯度地區(qū)外在極地地區(qū)也常有發(fā)生。蜃景可以是正的、也可以是倒的或反的；可以五彩的也可以是黑白的；可以出現(xiàn)山川、城市，也可有庭臺樓閣；可以與實物并現(xiàn)，也可不見實物、僅見蜃景。
觀察者所在地的大氣存在空氣密度反常分布是海市蜃樓形成的必要條件，而這種通過折射后的光線能夠到達觀察者的眼中，也就是觀察者所在位置是否合適，則是能否看到海市蜃樓的充分條件。
自古以來，海市蜃樓就為世人所關(guān)注（《周禮 春官》 十煇 想），有人向往仙境（秦皇、漢武妄想長生，派人出海訪尋仙境） ，有人為之恐懼（魔鬼化身、死亡兇兆），也有人探尋其中奧秘。
在我國，長島是中國海市蜃樓出現(xiàn)最頻繁的地域（特別是七八月間的雨后）。我國渤海中有個廟島群島，在夏季，白晝海水溫度較低，近地面經(jīng)常有逆溫，空氣密度會出現(xiàn)顯著下密上稀的差異，在渤海南岸的蓬萊縣（古時又叫登州），常可看到廟島群島的幻影。宋朝時候的沈括，在他的名著《夢溪筆談》里就有這樣的記載：“登州海中時有云氣，如宮室臺觀，城堞人物，車馬冠蓋，歷歷可睹?！边@就是他在蓬萊所看到的上現(xiàn)蜃景。
廣東的惠來也因海市蜃樓的頻繁出現(xiàn)而廣為人知。海市蜃樓常出現(xiàn)于神泉港西南海面，時間多在春夏之交，天將大雨前夕。“海市蜃樓”的出現(xiàn)次次有異，有古代的臺榭、亭閣，有現(xiàn)代的高樓大廈，還曾出現(xiàn)過日本侵華的戰(zhàn)爭場面。同一次蜃景也變幻莫測，景象萬千：時而勇士披堅執(zhí)稅，萬臺奔騰，時而曲苑、酒旗，仕女嬉游，或隱或現(xiàn)，若遠若近，蔚為壯觀。蜃景出現(xiàn)有一年一次或數(shù)年一次，也有一年兩次。長則幾小時，短則十幾分鐘，甚至一瞬即逝。
近年來，在許多報刊和互聯(lián)網(wǎng)等媒體上刊登了不少關(guān)于渤海灣和蓬萊地區(qū)出現(xiàn)“海滋幻景”的消息，“海滋”是否屬蜃景？其形成原理在本質(zhì)上與海市蜃樓有無區(qū)別？
“海滋”一詞，是數(shù)百年來為渤海灣地區(qū)島民所沿用的，他們將所看到的“目所能及的海島，常呈底部下凸，兩端翹起等漂浮現(xiàn)象”稱之為“海滋”，意思是：這種幻象是由目見的或海洋上的物體滋生變形而成的?！昂Ｗ獭边@個名稱雖早就流行于渤海諸島民間，但只是一種“口頭術(shù)語”，1984年后才散見于報刊和媒體報道之中。早在20年前，南京氣象學(xué)院王鵬飛教授就專程到“海滋”一詞的發(fā)源地，即地處渤海灣地區(qū)的長島、蓬萊等地調(diào)研，對“海滋”名稱的由來及形成原理進行了研究。王鵬飛教授指出，“海滋”應(yīng)屬于渤海常見的“下現(xiàn)倒蜃”現(xiàn)象，是一種地方性的蜃景”，歸根結(jié)底是由于大氣密度層結(jié)倒置（下疏上密）所造成的。“海滋”與“海市蜃樓”從形成原理上來說，都是“在空氣密度反常分布的大氣中出現(xiàn)的光學(xué)折射現(xiàn)象”，在本質(zhì)上并無區(qū)別；也不能以實物在當?shù)啬芊褚姷阶鳛閰^(qū)分“海市”和“海滋”的標準。
“海市蜃樓”這種“在空氣密度反常分布的大氣中出現(xiàn)的光學(xué)折射現(xiàn)象”，英文叫“米拉奇”（mirage）,中文譯為“海市蜃樓”，已不再專指“海市”，應(yīng)該包括海蜃、沙漠蜃、山蜃、湖蜃、路蜃等，除中低緯度地區(qū)外在極地地區(qū)也可發(fā)生外，夏季在沙漠或柏油馬路上有時也可出現(xiàn)與“海滋”相似的“下現(xiàn)倒蜃”。中國氣象科學(xué)研究院 陸龍驊 研究員 2011-06-29