Что такое мираж и как он возникает?

В газетах мы иногда читаем о необычайных, редких или загадочных феноменах на небе. Но достаточно внимательно познакомиться с ними, чтобы понять. что речь идет о совершенно естественных оптических явлениях, развертывающихся перед нашими глазами в воздушной оболочке. Следует подчеркнуть, что все явления, на которых мы здесь остановимся, отнюдь не столь редки, как это обычно утверждают. Странно лишь, чго по сей день так мало людей умеют правильно наблюдать за природными процессами. Нередко явления, которые для наших дедушек и бабушек не представляли ничего странного и давно описаны во всех деталях в книгах по естествознанию, преподносятся нам как «загадочные» или «никогда еще не встречавшиеся».

Начнем наш рассказ с события, которое пережил автор книги в Штутгарте, будучи маленьким школьником. Однажды в душный, жаркий летний полдень над асфальтированной улицей, на которой в то время (это было в 1920 году) никакого движения не было, вдруг, словно приведение, беззвучно проплыла верхняя часть туловища женщины, перевернутая головой вниз. Не успел я прийти в себя от испуга, как «привидение» исчезло. Вскоре та же женщина появилась вторично, но на сей раз во весь рост и в действительности. Конечно, это была одна и та же женщина, но первое ее появление было в буквальном смысле слова миражем. Эти явления под названием «фата-моргана» знакомы нам по описаниям пустынь, где они встречаются гораздо чаще, чем в наших местах.

Всем давно известно, что, посмотрев в спокойную воду, можно увидеть свое отражение. Лучи света, падая на воду, в основном отражаются ог ее поверхности и возвращаются под тем же углом, под которым они достигли воды.

Может, однако, случиться и так, что отражающие слои возникнут не на поверхности воды, а в воздухе. Для этого нужны следующие условия: во-первых, от-:утствие ветра и, во-вторых, чтобы нагревание и охлаждение воздуха снизу распространялись до определенной высоты, на которой должен наблюдаться отчетливый скачок температуры. Поскольку слои воздуха с резко различной температурой отличаются также плотностью, граница между ними приобретает способность отражать свет. Такое место в воздухе называют слоем скачка.

Стало быть, в описанном выше случае слой скачка, возникший в результате сильного нагревания снизу, находился примерно на высоте 50—80 сантиметров над асфальтом, выступавшая над этим слоем скачка верхняя часть туловища шедшей навстречу мне женщины отражалась в нем. Но, конечно, как только какое-нибудь движение нарушает этот слой, «привидение» тотчас исчезает — ведь от волнистой поверхности воды тоже ничего не отражается.

Другой случай автор наблюдал во время второй мировой войны над бетонированной взлетной полосой аэродрома. Крыша стоявшего вдалеке ангара была отчетливо видна на несколько большей высоте также в перевернутом и слегка расплывчатом виде. Этот мираж мог возникнуть лишь потому, что был полный штиль, самолеты не выруливали на дорожку, и воздух над ней «парил» от жары. Но в данном случае отражающий слой находился значительно выше, примерно в 15—20 метрах над наблюдателем.

Для того чтобы возникла типичная фата-моргана в пустыне, одного отражения, с которым мы сейчас познакомились, мало, здесь важно еще одно обстоятельство. Лучи света, проникающие сквозь слой скачка, испытывают отклонения от своего первоначального направления, правда, небольшое, но все же измеримое; в таких случаях говорят, что лучи преломляются. Этот процесс встречается нам в повседневной жизни, когда мы имеем дело с водой. Опустите ложку в кастрюлю с водой, вы тотчас заметите, что у поверхности воды ложка оказывается словно надломленной. В атмосфере такое преломление света заметно сильнее всего там, где слои воздуха обладают наибольшей плотностью, то есть непосредственно над горизонтом.

Этим и объясняется, что мы часто видим предметы, расположенные у горизонта, как бы приподнятыми или наблюдаем солнце над горизонтом, хотя в действительности оно уже зашло за него. Отсюда своеобразные искажения очертаний солнца или луны в полнолуние при их восходе и заходе. Астрономам эти процессы хорошо известны, и они никогда не будут производить точных измерений положения звезд, находящихся вблизи горизонта.

На побережье или на море с явлением преломления света мы встречаемся чаще. Поднятие линии горизонта позволяет нам видеть предметы обычно невидимые. Иногда нам кажется, что появляются два корабля или два берега, расположенные один над другим, — один из них расположен нормально, а другой кажется приподнятым. Необыкновенно красивые миражи над морем автору нередко приходилось наблюдать на юго-западном побережье Франции. Здесь слои скачка возникают вследствие охлаждения воздуха над водой.

Автору рассказывали, что несколько лет назад со стороны предгорья Швабской Юры была видна церковная башня Оксенванга, которую обычно увидеть нельзя, так как местечко расположено на плоскогорье в небольшой котловине. И в этом случае все объясняется поднятием горизонта, обусловленным, вероятно, преломлением световых лучей в воздушных слоях с разной температурой.

Итак, фата-моргана — это преломление и отражение световых лучей. В пустыне изнывающему от жажды путнику иногда начинают мерещиться отражающиеся в воде пальмы, при этом пальмы действительно существуют, только находятся они значительно дальше, а вода представляет собой не воду, а слой воздуха.