由于热胀冷缩 ， 空气密度会出现“上稀下密”的情况 ， 这会形成一个光线折射率梯度 。
现在 ， 我们眼睛前方有一个物体向周围反射光线 ， 经过“上稀下密”的空气 ， 它会被层层向下折射并进入我们的眼睛 。
【为什么海市蜃楼大多找不到原景物，难道它不在现实生活中吗？】
但是 ， 我们的眼睛依然以为光线沿直线传播 ， 所以在海面上出现的海市蜃楼一般都是偏高且像是悬浮着的景象 ， 这种被称为上蜃 。
出现在沙漠中的情况和海面上的正好相反 ， 沙子的比热容小 ， 所以它会迅速被加热 ， 导致靠近表面的温度要高于远离地面的温度 。
最终结果就是物体的光线被向上折射并进入眼睛 ， 这时候我们眼睛看到的虚像是在偏下的 ， 这种被称为下蜃 。
如果这时候物体正好贴着地面的话 ， 我们会看到一个类似于水面倒影一样的海市蜃楼 ， 所以在沙漠中经常看到水源相关的海市蜃楼 。
同样的 ， 有时候温度梯度也会出现在水平方向 ， 这个时候我们可能看到了侧向景物 ， 这种情况被称为侧蜃 。
为什么海市蜃楼很难找到原景物？
我们经常可以看到哪里出现海市蜃楼了 ， 但是找不到原景物的情况 。
其实从海市蜃楼的形成 ， 以及在这个过程中光线的传播就不难发现 ， 要找到海市蜃楼的原景物并不是一件容易的事 。
人造的海市蜃楼 ， 图源：Shy halatzi
首先 ， 最常见的海市蜃楼都是通过空气对流来制造不同的空气密度 ， 最终达到不同的折射率梯度并把光线送到我们的眼睛 。
空气的对流和晃动水是差不多的 ， 它非常不稳定 ， 我们很难完全看清楚海市蜃楼真实景物的完全样貌 ， 更别提找到它了 。
其次是海市蜃楼的景物和我们正常看景物时的视角不一定相同 ， 对于一些物体来说 ， 不同的角度就是两个不同的物体 。
由于海市蜃楼通过光线折射进入我们的眼睛 ， 所以很难确定我们具体看到的是它的什么位置 ， 或者说我们需要在什么位置看才能得到和海市蜃楼中一样的景象 。
图源：Brocken Inaglory
最后
海市蜃楼其实并不是什么罕见现象 ， 甚至可以说在夏天随处可见 。
夏天的时候 ， 如果你经常开车经过柏油路的话 ， 你可能就会看到柏油路上好像出现了水面一样 ， 这个其实就是海市蜃楼现象 。
这个过程和沙漠中形成的海市蜃楼是一样的 ， 因为柏油路的材料和沙子差不多 。
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