Fenomenul optic numit miraj apare în mod natural și este rezultatul îndoirii razei de lumină pentru a crea o imagine deplasată a obiectelor îndepărtate sau a cerului. Originea termenului se află în cuvântul francez mirage și în latină mirari care se traduce la "Să mă întreb de" or "a se uita la." Mirajele se încadrează fie în categoriile superioară, inferioară, fie "Fata Morgana". Un miraj poate fi prins pe camera deoarece este un fenomen optic real.
Inferior Mirage
Mirajul inferior apare frecvent în deșert și apare ca un corp de apă la distanță. Mirajul este numit inferior, deoarece se află sub obiectul real. Obiectul, în acest caz, este cerul albastru sau un alt obiect îndepărtat în aceeași direcție. Mirajul îi determină pe observator să vadă o zonă strălucitoare și albastră pe uscat în depărtare. Razele de lumină care provin dintr-un obiect îndepărtat deplasează aproape aceleași straturi de aer și sunt, de asemenea, îndoite peste aproape aceeași cantitate. Razele care călătoresc din partea de sus a obiectului vor ajunge astfel mai mici decât razele de jos. Imaginea este în mod normal cu capul în jos, făcându-se să pară ca imaginea cerului este o băltoacă de apă care servește ca o oglindă. Imaginile inferioare nu sunt, de asemenea, stabile. Este caracteristică aerul cald să crească și aerul mai rece, pe de altă parte, să coboare, ceea ce face ca straturile să se amestece și să apară turbulențe. Imaginea va fi ulterior distorsionată în mod corespunzător și poate fi extinsă orizontal sau vertical sau vibrator. Mai multe straturi de temperatură pot determina mirajurile să se amestece prin crearea de imagini duble. Mirajul fals sau apă este un exemplu comun al acestui tip de miraj. Mirajurile inferioare pot apărea, de asemenea, peste lacuri sau oceane, în virtutea faptului că acestea sunt extinse și plate. Lacurile IJsselmeer și Markermeer sunt unele dintre corpurile de apă unde mirajurile inferioare sunt comune.
Căldura de căldură
Căldura de căldură este un fel de miraj inferior observat atunci când obiectele sunt văzute prin aerul fierbinte. Acest fenomen, cunoscut și sub denumirea de stingător de căldură, poate fi văzut prin vizualizarea obiectelor prin gazele de eșapament expulzate de motoarele cu jet de apă sau deasupra asfaltului încălzit. Convecția contribuie la variația temperaturii aerului, în timp ce variația dintre aerul încălzit la suprafața drumului și aerul răcoros duce mai degrabă la un gradient al indicelui de refracție al aerului. Apoi se creează un efect încețoșat, care influențează capacitatea de a rezolva obiecte. Acest efect este mărit atunci când imaginea specială este mărită utilizând lentile telescopice sau telescop. Lumina care provine din cer, la un unghi ușor spre cer, este în mod obișnuit refracționată de gradientul indexului pentru a arăta ca cerul este reflectat de suprafața drumului. O minte a persoanei observă acest eveniment ca o caroserie de apă pe drum, deoarece apa reflectă și cerul, dar această iluzie se estompează pe măsură ce persoana se apropie. Dacă drumul este înțepenit, se pare că apa sau uleiul au fost vărsate. Tarmacul și nisipul pot fi extrem de încălzite dacă sunt expuse la soare, facilitând dezvoltarea unui miraj.
Mirage superioară
Spre deosebire de mirajul inferior, cel superior apare când imaginea obiectului apare deasupra obiectului particular. Fenomenul este observat atunci când aerul sub linia de vedere este mai rece decât aerul de deasupra lui. Această apariție este denumită inversiune de temperatură, deoarece existența aerului rece sub aerul cald reprezintă o abatere a gradientului de temperatură normal al atmosferei. Aceste tipuri de miraje sunt mai rare decât mirajurile inferioare și sunt mai stabile, deoarece aerul rece nu se deplasează în sus, iar aerul cald nu se mișcă în mod obișnuit. Mirajurile superioare apar în mod obișnuit în zonele polare, în special deasupra unor coli masive de gheață care poartă o temperatură uniformă scăzută. Atunci când mirajele apar la latitudini mai moderate, ele tind să fie mai slabe și mai puțin stabile și netede. Un miraj superior poate apărea cu susul în jos sau cu partea dreaptă în sus, în funcție de gradientul de temperatură și de distanța obiectului adevărat. Mirajul este adesea observat ca un amestec distorsionat de părți atât în sus, cât și în jos. Mirajurile pot avea un efect izbitoare datorită curburii Pământului. Razele de lumină se pot deplasa pe distanțe mari dacă curba lor de îndoire în jos este aproape aceeași cu curbura Pământului. Deși acest fenomen a fost observat pentru prima oară în 1596 la Novaya Zemlya, nu a fost explicat științific până în secolul 20. Pentru fiecare kilometru 69.05, razele de lumină se pot deplasa paralel cu suprafața Pământului, iar Soarele apare cu grade 1 mai mari la orizont. Cu toate acestea, stratul de inversare ar trebui să posede un gradient de temperatură adecvat pe întreaga distanță pentru ca evenimentul să fie posibil. În același mod, navele care sunt atât de departe pot să apară deasupra sau chiar pe orizont ca imagini superioare, deși nu ar trebui să fie văzute deasupra orizontului geometric.
Fata Morgana
Termenul Fata Morgana este o traducere italiană trasată din Morgan le Fay, care este descrisă ca o zână în mișcare în legendă și ca jumătate de sora a regelui Arthur. Cuvântul este folosit pentru a descrie un miraj mai complex, care se formează cu alternanța zonelor comprimate și întinse, imaginile inversate și imaginile ridicate. Acest miraj este de asemenea remarcat pentru abilitatea sa rapidă de schimbare. O fată Morgana apare frecvent în zilele reci în zonele polare, în zonele deșertice, peste lacuri și oceane, precum și în zilele fierbinți. Pentru ca acest miraj să apară, inversiunea temperaturii trebuie să aibă suficientă rezistență, astfel încât curbura razei de lumină din interiorul ei este mai puternică în comparație cu curbura Pământului. Razele se vor îndoi și vor forma arce, iar observatorul ar trebui să se afle într-o conductă atmosferică pentru a vedea mirajul. Fata Morgana se poate schimba de la un miraj superior la un inferior într-o chestiune de câteva secunde, în funcție de condițiile atmosferice în continuă schimbare. Un aparat de fotografiat a capturat cadre 16 ale mirajului Insulelor Farallon din Pacific, care nu sunt vizibile la nivelul mării în condiții obișnuite, deoarece sunt situate sub orizont într-o singură zi. Primele imagini 14 reflectă alternanța zonelor întinse și comprimate caracteristice unei Fata Morgana, în timp ce ultimele două cadre au fost capturate în jurul valorii de apus, când mirajul nu era atât de complex. Distorsiunile imaginii și îndoirea luminii pot crea rezultate izbitoare.
