为什么会出现海市蜃楼的现象（为什么海上会有海市蜃楼）
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为什么海上会有海市蜃楼
海市蜃楼常发生在海边和沙漠地区，也常发生在极地冰原地区。究其原因是剧烈的温度梯度变化不均一，使光线在温度差下发生显著的折射变化。光纤发生折射，就会在空中或地上出现奇异幻景，又称蜃景，也就是我们所说的海市蜃楼了。
海市蜃楼有上现和下现。现是显现的意思。
上现蜃景常出现在雪原、寒冷的海洋等地区。这些地区近地面冷却形成上热下冷的剧烈温度梯度。由于大气折射作用使地面实物的景象向上抬升而显示在空中，看起来远处的景物似乎处于天空的某一高度，甚至能见到远在地平线以下的景物。
下现蜃景常出现在由于暴晒而强烈增温的水域、陆地、海滨和公路等上空。地表增温形成上冷下热的剧烈温度梯度，使地上实物的景象被折射到地面之下。这种蜃景往往为倒象，而且景象有强烈的晃动。
是什么原因形成海市蜃楼这一现象
海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。夏季沙漠中烈日当头，沙土被晒得灼热，因沙土的比热小，温度上升极快，沙土附近的下层空气温度上升得很高，而上层空气的温度仍然很低，这样就形成了气温的反常分布，由于热胀冷缩，接近沙土的下层热空气密度小而上层冷空气的密度大，这样空气的折射率是下层小而上层大。当远处较高物体反射出来的光，从上层较密空气进入下层较疏空气时被不断折射，其入射角逐渐增大，增大到等于临界角时发生全反射，这时，人要是逆着反射光线看去，就会看到下蜃。
柏油马路因路面颜色深，夏天在灼热阳光下吸收能力强，同样会在路面上空形成上层的空气冷、密度大，而下层空气热、密度小的分布特征，所以也会形成下蜃。
为什么会产生海市蜃楼现象
夏天，在平静的无风的海面上，向远方望去，有时可以看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市以及庙宇等出现在远方的空中。古人并不明白产生这种景象的原因，于是对它做了许多不科学的解释，甚至认为是因为海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，所以叫做“海市蜃楼”也会叫蜃景。
海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生反射而产生的。在夏天，海面上的下层空气温度往往比上层低，密度比上层大，折射率也会比上层大。我们能把海面上的空气都看做是因为折射率不同的大量水汽层组成的。远处的山峰、船舶以及楼房、人等发出的光线射向空中时，因为不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角会不断增大，导致全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就可以看到远方的景物悬在空中。在沙漠里也可以看到蜃景。太阳照在沙地上，以后接近沙面的热空气层往往比上层空气的密度小，折射率也小。从远处物体射向地面的光线，进入折射率小的热空气层时会被折射，入射角也慢慢增大，也会发生全反射，人们逆着反射光线看去，就可以看到远处物体的倒影，好象是从水面反射出来一样。沙漠里的行人经常被这种景象而迷惑，认为前方有水源而奔向前去，但是，它总是可望而不可即的。
为什么会有海市蜃楼这种现象呢
海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象。
沙漠中的海市蜃楼平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景，称海市蜃楼。
当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候，光的速度不变，它以直线的方向前进，可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时，光的速度就会发生改变，进行的方向也发生曲折，这种现象叫做折射。
空气本身并不是一个均匀的介质，在一般情况下，它的密度是随高度的增大而递减的，高度越高，密度越小。当光线穿过不同高度的空气层时，总会引起一些折射，但这种折射现象在我们日常生活中已经习惯了，所以不觉得有什么异样。
在夏季，白昼海水湿度比较低，特别是有冷水流经过的海面，水温更低，下层空气受水温更低，下层空气受水温影响，较上层空气为冷，出现下冷上暖的反常现象（正常情况是下暖上凉，平均每升高100米，气温降低0.6℃ 左右）。下层空气本来就因气压较高，密度较大，现在再加上气温又较上层为低，密度就显得特别大，因此空气层下密上稀的差别异常显著。
假使在我们的东方地平线下有一艘轮船，一般情况下是看不到它的。如果由于这时空气下密上稀的差异太大了，来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层，并在上层发生全反射，又折回到下层密的气层中来；经过这样弯曲的线路，最后投入我们的眼中，我们就能看到它的像。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多，所以叫做上现蜃景。
