De eenvoudigste analogie voor een luchtspiegeling is de weerspiegeling van je gezicht in het water. In optica wordt dit een "spookbeeld" genoemd.
Water heeft een andere optische dichtheid en brekingsindex dan lucht. Luchtspiegelingen werken volgens hetzelfde principe. De belangrijkste voorwaarde voor hun uiterlijk is een sterke verandering in de optische dichtheid van lucht.
Luchtspiegelingen worden vaak geassocieerd met woestijnen, en deze associatie is volkomen gerechtvaardigd, omdat ze verschijnen waar het aardoppervlak, en dus de luchtlaag erboven, sterk verhit is. De meest voorkomende luchtspiegeling in de woestijn. zonnestralen. De temperatuur aan de oppervlakte zou erg hoog moeten zijn - ongeveer 60-70 ° С (zand in de woestijn, en soms zelfs de lucht over de asfaltweg, warmt op tot deze temperatuur).
In dit geval wordt de optische straal die van een echt object komt, afgebogen in een curve in de onderste luchtlaag en valt in je ogen, die dit object plotseling ondersteboven beginnen te zien. Het is zo'n omgekeerd denkbeeldig beeld van de lucht dat de illusie wekt van een waterig oppervlak in een levenloze woestijn. Dit fenomeen wordt in de optica de inferieure luchtspiegeling genoemd. Zo'n beeld is echter niet stabiel: aangezien de verwarmde lucht naar boven neigt, kan de luchtspiegeling trillen, vervormen of zelfs helemaal verdwijnen.
Meer zeldzaam zijn de zogenaamde bovenste luchtspiegelingen. De voorwaarde voor hun uiterlijk is de aanwezigheid van een sterke temperatuurinversie (temperatuurstijging met de hoogte) in een bepaalde luchtlaag boven het aardoppervlak. Wanneer dit gebeurt, worden de stralen alleen in deze verwarmde laag gebroken en lijkt de luchtspiegeling die je ziet boven de grond te zweven. Helaas kan dit type luchtspiegeling ook niet stabiel worden genoemd, omdat zo'n ongebruikelijke temperatuurverdeling in de atmosfeer niet lang duurt.
En het is vrij zeldzaam dat tegelijkertijd bovenste en onderste luchtspiegelingen verschijnen. Ze worden "Fata Morgana" genoemd - naar de Morgana-fee die volgens de legende op de zeebodem leeft en reizigers met spookachtige visioenen bedriegt. In dit geval worden de stralen zowel in de bovenste als de onderste luchtlagen gebroken. Als gevolg hiervan zie je een beeld dat onherkenbaar vervormd is, waarbij je een gewone steen aanzien voor een wolkenkrabber en een rots voor een middeleeuws kasteel. Fata morgana kan worden waargenomen op lage breedtegraden in de onmiddellijke nabijheid van de zeekust.
Promotie video:
Dit is hoe Anton Pavlovich Tsjechov de verschijning van Fata Morgana beschrijft in zijn verhaal The Black Monk: “Duizend jaar geleden wandelde een monnik, gekleed in het zwart, door de woestijn, ergens in Syrië of Arabië … Een paar mijl van die plaats waar hij liep, zagen de vissers een andere zwarte monnik langzaam langs het oppervlak van het meer bewegen. Deze tweede monnik was een luchtspiegeling. Vergeet nu alle wetten van de optica die de legende niet lijkt te herkennen, en luister verder. Uit de luchtspiegeling bleek een andere luchtspiegeling en vervolgens uit een andere een derde, zodat het beeld van een zwarte monnik eindeloos begon te worden overgedragen van de ene laag van de atmosfeer naar de andere. Hij werd nu in Afrika gezien, toen in Spanje, toen in India, toen in het verre noorden …"
Een ander zeer verrassend optisch fenomeen is refractie, die integendeel optreedt op hoge breedtegraden, in de circumpolaire gebieden. Breking is niets meer dan de breking van de zonnestralen in de atmosfeer zelf. Dit fenomeen stelt ons in staat om ons fenomeen van Fata Morgana-daglicht te zien, zelfs als het voorbij de horizon is gegaan. Of andersom - zelfs voor zonsopgang. In dit geval, de breking van de stralen alsof het het beeld van de zon opheft, en je ziet de zonsopgang voordat deze daadwerkelijk arriveert. Het punt is hier hetzelfde: een zonnestraal plant zich voort in de lucht, niet in een rechte lijn, maar langs een convex gebogen lijn.
Het was de breking die voor het eerst werd waargenomen door de Nederlandse navigator Willem Barentsz op Novaja. Aarde in de winter van 1596-1597. Hij noemde dit fenomeen "het Nieuwe Aarde-effect". En juist in verband met dit effect kan de pooldag aan de polen 14 dagen langer zijn dan de poolnacht, hoewel zowel dag als nacht hier 'verondersteld' worden precies zes maanden te duren.
Een opmerkelijk en gedocumenteerd optisch fenomeen is onder meer de zogenaamde Broken ghost. Het wordt ook wel een berggeest genoemd, wat in werkelijkheid niets meer is dan de schaduw van een waarnemer op het oppervlak van wolken (mist) in de richting tegengesteld aan de zon. De schaduw kan voor de waarnemer verschijnen als een zeer Brockens geest, groot en soms omgeven door gekleurde ringen, hij is ook in staat om te "wiebelen" (soms geheel onverwacht) door de beweging van de wolkenlaag en fluctuaties in de dichtheid in de wolk. De Brocken Ghost is te zien in de bergen bij mist of bewolkt weer, of zelfs vanuit een vliegtuig. Dit fenomeen kreeg bekendheid dankzij de Brocken-piek, die zich in de bergen van Duitsland bevindt. Door de constante mist en de beschikbaarheid van lage hoogten is het heel vaak te zien.
Misschien zijn het juist luchtspiegelingen die veel andere bewijzen van het verschijnen van "geesten" of bijvoorbeeld UFO's kunnen verklaren?