Hägring
En hägring är ett naturligt förekommande optiskt fenomen där ljusstrålar böjs via brytning för att producera en förskjuten bild av avlägsna objekt eller himlen. Ordet kommer till engelska via franskans (se) mirer , från latinets mirari , som betyder "att titta på, att undra på".
Hägringar kan kategoriseras som "sämre" (betyder lägre), "överlägsen" (betyder högre) och " Fata Morgana ", en sorts överlägsen hägring som består av en serie ovanligt utarbetade, vertikalt staplade bilder, som bildar en snabbt föränderlig hägring .
I motsats till en hallucination är en hägring ett verkligt optiskt fenomen som kan fångas på kameran, eftersom ljusstrålar faktiskt bryts för att bilda den falska bilden på observatörens plats. Vad bilden verkar representera bestäms dock av det mänskliga sinnets tolkningsförmåga. Till exempel är sämre bilder på land mycket lätt förväxlade med reflektioner från en liten vattenmassa.
Underlägsen hägring
I en sämre hägring dyker hägringbilden upp under det verkliga föremålet. Det verkliga föremålet i en underlägsen hägring är den (blå) himlen eller något avlägset (därför blåaktigt) föremål i samma riktning. Hägringen får observatören att se en ljus och blåaktig fläck på marken.
Ljusstrålar som kommer från ett särskilt avlägset objekt färdas alla genom nästan samma luftlager, och alla bryts i ungefär samma vinkel . Därför kommer strålar som kommer från toppen av objektet att komma lägre än de från botten. Bilden är vanligtvis upp och ner, vilket förstärker illusionen att himmelbilden som ses på avstånd är en spegelreflektion på en vattenpöl eller olja som fungerar som en spegel .
Medan aerodynamiken är mycket aktiv, är bilden av den sämre hägringen stabil till skillnad från fata morgana som kan förändras inom några sekunder. Eftersom varmare luft stiger medan svalare luft (som är tätare ) sjunker, kommer lagren att blandas, vilket orsakar turbulens . Bilden kommer att förvrängas i enlighet med detta; den kan vibrera eller sträckas vertikalt ( högt uppåt ) eller komprimeras vertikalt ( lutande ). En kombination av vibration och förlängning är också möjlig. Om flera temperaturlager finns kan flera hägringar blandas, vilket kanske orsakar dubbla bilder. Hur som helst är hägringar vanligtvis inte större än ungefär en halv grad höga (ungefär solens och månens vinkeldiameter ) och kommer från föremål mellan dussintals meter och några kilometer bort.
Värmedis
Värmedis , även kallat värmeskimmer , hänvisar till den sämre hägring som observeras när man tittar på föremål genom en massa uppvärmd luft. Vanliga fall när värmedis uppstår inkluderar bilder av föremål som ses över asfaltbetongvägar (även känd som asfalt ) och över murade hustak under varma dagar, över och bakom eld (som i brinnande ljus , uteplatsvärmare och lägereldar ) och genom avgaser från jetmotorer . När den dyker upp på vägar på grund av den varma asfalten kallas det ofta för en "motorvägshägrering". Det förekommer också i öknar; i så fall kallas det för en "ökenhägring". Både asfalt och sand kan bli mycket varma när de utsätts för solen, och de är lätt mer än 10 °C (18 °F) högre än luften en meter (3,3 fot) ovanför, tillräckligt för att göra förhållanden lämpliga för att orsaka hägring.
Konvektion gör att luftens temperatur varierar, och variationen mellan den varma luften vid vägytan och den tätare kalla luften ovanför orsakar en gradient i luftens brytningsindex . Detta ger en suddig skimrande effekt , vilket hindrar förmågan att lösa bilden och ökar när bilden förstoras genom ett teleskop eller teleobjektiv .
Ljus från himlen i en ytlig vinkel mot vägen bryts av indexgradienten, vilket gör att det ser ut som om himlen reflekteras av vägens yta. Detta kan se ut som en pöl av vätska (vanligtvis vatten, men möjligen andra, som olja) på vägen, eftersom vissa typer av vätska också reflekterar himlen. Illusionen rör sig i fjärran när betraktaren närmar sig det mirageda föremålet och ger en samma effekt som när han närmar sig en regnbåge.
Värmedis är inte relaterat till atmosfärsfenomenet dis .
Överlägsen hägring
Ovan: En överlägsen hägring av ett plan på is, McMurdo Station Nedan: En konstgjord hägring som använder sockerlösningar för att simulera inversionslagren.
En överlägsen hägring är en där hägringbilden verkar vara placerad ovanför det verkliga föremålet. En överlägsen hägring uppstår när luften under siktlinjen är kallare än luften ovanför den. Detta ovanliga arrangemang kallas en temperaturinversion , eftersom varm luft över kall luft är motsatsen till atmosfärens normala temperaturgradient under dagtid. När man passerar genom temperaturinversionen böjs ljusstrålarna ner, och så visas bilden ovanför det sanna objektet, därav namnet superior .
Överlägsna hägringar är ganska vanliga i polära områden , särskilt över stora isark som har en jämn låg temperatur. Överlägsna hägringar förekommer också på mer måttliga breddgrader, även om de i dessa fall är svagare och tenderar att vara mindre jämna och stabila. Till exempel kan en avlägsen strandlinje tyckas stå hög och se högre ut (och därmed kanske närmare) än den egentligen är. På grund av turbulensen verkar det finnas dansande spikar och torn. Denna typ av hägring kallas också för Fata Morgana eller hafgerðingar på isländska språket .
En överlägsen hägring kan vara upp och ner, beroende på avståndet till det verkliga föremålet och temperaturgradienten. Ofta framstår bilden som en förvrängd blandning av upp- och nerdelar.
Eftersom jorden är rund, om den nedåtgående krökningen av ljusstrålar är ungefär densamma som jordens krökning , kan ljusstrålar resa stora avstånd, inklusive från bortom horisonten. Detta observerades och dokumenterades 1596, när ett fartyg på jakt efter nordostpassagen fastnade i isen vid Novaja Zemlja , ovanför polcirkeln . Solen verkade gå upp två veckor tidigare än väntat; den riktiga solen hade fortfarande varit under horisonten, men dess ljusstrålar följde jordens krökning. Denna effekt kallas ofta en Novaya Zemlya hägring . För varje 111,12 kilometer (69,05 mi) som ljusstrålar färdas parallellt med jordens yta kommer solen att synas 1° högre vid horisonten. Inversionslagret måste ha precis rätt temperaturgradient över hela sträckan för att göra detta möjligt.
På samma sätt kan fartyg som är så långt borta att de inte borde synas ovanför den geometriska horisonten dyka upp på eller till och med ovanför horisonten som överlägsna hägringar. Detta kan förklara några berättelser om flygande fartyg eller kuststäder på himlen, som beskrivs av vissa polarforskare. Det här är exempel på så kallade arktiska hägringar, eller hillingar på isländska.
Om den vertikala temperaturgradienten är +12,9 °C (23,2 °F) per 100 meter/330 fot (där det positiva tecknet betyder att temperaturen ökar på högre höjder) kommer horisontella ljusstrålar bara att följa jordens krökning, och horisonten kommer att verkar platt. Om gradienten är mindre (som den nästan alltid är) böjs inte strålarna tillräckligt och går vilse i rymden, vilket är den normala situationen för en sfärisk, konvex "horisont".
I vissa situationer kan avlägsna föremål höjas eller sänkas, sträckas ut eller förkortas utan hägring inblandad.
Fata Morgana
En Fata Morgana (namnet kommer från den italienska översättningen av Morgan le Fay , den älva, formskiftande halvsyster till kung Arthur) är en mycket komplex överlägsen hägring. Det visas med växlingar av komprimerade och sträckta områden, upprättstående bilder och inverterade bilder. En Fata Morgana är också en snabbt föränderlig hägring.
Fata Morgana hägringar är vanligast i polära områden , särskilt över stora isark med en jämn låg temperatur, men de kan observeras nästan var som helst. I polarområdena kan en Fata Morgana observeras under kalla dagar; i ökenområden och över hav och sjöar kan en Fata Morgana observeras under varma dagar. För en Fata Morgana temperaturinversionen vara tillräckligt stark för att ljusstrålarnas krökningar inom inversionen är starkare än jordens krökning .
Strålarna kommer att böjas och bilda bågar . En observatör måste vara inom en atmosfärisk kanal för att kunna se en Fata Morgana. Fata Morgana hägringar kan observeras från vilken höjd som helst inom jordens atmosfär , inklusive från bergstoppar eller flygplan.
Förvrängningar av bilden och böjning av ljus kan ge spektakulära effekter. I sin bok Pursuit: The Chase and Sinking of the "Bismarck" beskriver Ludovic Kennedy en incident som påstås ha ägt rum nedanför Danmarks sund under 1941, efter att Hood sjönk . Bismarck den förföljdes av de brittiska kryssarna Norfolk och Suffolk , passerade utom synhåll i en havsdimma. Inom några sekunder dök fartyget upp igen ångande mot de brittiska fartygen i hög hastighet. I oro separerade kryssarna, i väntan på en förestående attack, och observatörer från båda fartygen såg förvånade på när det tyska slagskeppet fladdrade, blev otydligt och tynade bort. Radarbevakning under dessa händelser indikerade att Bismarck faktiskt inte hade ändrat sin kurs.
Hägringar på natten
Förutsättningarna för att producera en hägring kan uppstå på natten såväl som under dagen. Under vissa omständigheter kan hägringar av astronomiska objekt och hägringar av ljus från rörliga fordon, flygplan, fartyg, byggnader etc. observeras på natten.
Hägring av astronomiska föremål
En hägring av ett astronomiskt objekt är ett naturligt förekommande optiskt fenomen där ljusstrålar böjs för att producera förvrängda eller flera bilder av ett astronomiskt objekt . Hägringar kan observeras för sådana astronomiska objekt som solen , månen , planeterna , ljusa stjärnor och mycket ljusa kometer . De vanligast observerade är solnedgångs- och soluppgångshägringar .
Se även
Anteckningar
Bibliografi
- Lynch, David K.; Livingston, William Charles; Livingston, William (11 juni 2001). Färg och ljus i naturen . Cambridge University Press. ISBN 0-521-77504-3 .
externa länkar
- Alla slags hägringar förklarade
- Kina dagligen, sällsynt hägring i Penglai
- Den överlägsna hägringen
- Den underlägsna hägringen
- Motorvägshägringen
- Fata Morgana Mirage från Continental Divide Trail
- Bowley, Roger (2009). "Hägringar" . Sextio symboler . Brady Haran för University of Nottingham .
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|
