Большие миражи над горячими поверхностями («нижние миражи»)
Для образования миража необходимы: 1) плоская поверхность, 2) большое пространство для наблюдения, 3) сильное нагревание поверхности Земли. Такая равнинная страна, как Голландия, отвечает двум первым требованиям и потому здесь часто можно наблюдать большие миражи: нередко в воздухе появляются такие же великолепные отражения, как и в раскаленных песках Сахары. Иногда их можно увидеть только сильно пригнувшись к земле. Миражи становятся во много раз яснее и появляются удивительно часто, если пользоваться при этом полевым или театральным биноклем.
Мы опишем три случая, наиболее благоприятных для наблюдения этих явлений.
Прежде всего, вы увидите мираж в солнечный день над асфальтовыми дорогами. Термометр показывает, что на высоте 1 см над поверхностью дороги температура воздуха по сравнению с температурой асфальта падает на 20—30°. Выше падение температуры равно нескольким градусам на 1 см. Мои наблюдения подтверждают, что миражи даже лучше видны над современными прямыми бетонными дорогами. Эти дороги не поглощают солнечные лучи в такой степени, как асфальтовые, но обратная отдача тепла в них также меньше. В солнечную погоду нам кажется, что такая дорога покрыта лужами воды, которые становятся больше и чище по мере того, как вы все больше наклоняетесь к дороге. В лужах отражаются далекие предметы, яркие и красочные. То, что мы принимаем за воду, есть не что иное, как чистое небо, отраженное дорогой в некотором отдалении от нас.
Замечательно, что отражение не изменяется даже при самом сильном движении транспорта в то время как вихри от колес мчат по дороге мелкие обрывки бумаги, листья деревьев и пыль. Определите точно, под каким углом вы видите мираж, и высчитайте, чему равна температура воздуха, соприкасающегося с Землей.
Далее мираж — обычное явление на широких лугах в равнинных районах. В какой-то степени мираж является характерной чертой такого ландшафта, по крайней мере весной и летом в ясную, не слишком ветреную погоду. По всему горизонту появляется белая полоса, над которой как бы плавают в воздухе, ни на что не опираясь, башни и верхушки деревьев. Наклонившись, вы увидите, что и ближе к вам ландшафт искажен: появляются какие-то большие блестящие лужи воды, отражающие дома на фоне чистого неба. Лучше всего можно разглядеть мираж, смотря в направлении Солнца.
Иногда около полудня искривление лучей бывает так велико, что кажется, будто повсюду вокруг вас лужи, даже если вы стоите прямо, не наклоняясь; в это время, если вы на мгновение наклонитесь или подниметесь на несколько метров, вас поразит, как эти лужи то разливаются шире, то как бы съеживаются. Обратите внимание, как искажаются изображения, удлиняясь в вертикальном направлении, если только ваш глаз даже чуть выше самого благоприятного положения. Если глаз наблюдателя расположен очень низко, то основания отдаленных предметов не видны — предметы как бы висят в пространстве. Если смотреть в направлении, противоположном Солнцу, то лужи кажутся менее яркими и поэтому менее заметными, однако искажение находящихся вдали предметов и их отражения в этом случае выступают еще яснее.
Интересно измерить температуру нижних слоев воздуха на высоте, скажем, 100, 50, 25, 10 и 0 см от поверхности.
Утром, если светит Солнце, самая высокая температура непременно окажется возле самой поверхности Земли; если разница в температуре слоя воздуха между 100 и 0 см достигнет 3°, отражение будет небольшим или его совсем не окажется. Если разница достигнет 5°, отражение будет умеренным, при разнице в 8° явление будет хорошо заметным.
Самая большая разница в температуре отмечается весной в яркие солнечные дни после прохладных ночей.
Буш, первым проведший серьезные наблюдения над явлением большого миража (1779 г.), наблюдал около Бремена очень четкий мираж отдаленного города, плававший над широкими лугами.
Самый красивый мираж можно видеть на морском берегу, покрытом плотным и гладким песком, в теплую и безветренную погоду. Если лечь на Землю, приблизив глаза к поверхности песка, то ясного отражения мы не увидим. Если немного приподнять голову, нам покажется, будто внезапно нас окружило озеро, на поверхности которого отражаются предметы от 10 до 20 см высотой, отдаленные от нас на 30—35 м.