海市蜃楼|海面的天空上，为什么会出现楼房的幻影？

刊于

蝌蚪五线谱作者

柳大顽童

原创

2025-09-30 10:00

本文通过解析成语“海市蜃楼”背后的大气折射原理，科普了海面与陆地幻象的形成机制，并延伸至卫星定位等现代通信技术的误差修正，生动展示了从自然奇观到精密科技的科学演进。

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📖 成语小故事:

“海市蜃楼”一词来源于古人发现的一种奇特的自然现象：在海面上方的空中，出现了虚幻的楼台城郭。当时的人们认为这是由于海里的大蛤蜊（蜃）吐气形成的，所以将它称为“蜃景”。后来，这个词用于比喻虚无缥缈、实际不存在的事物。

为什么明明是在海面上空，却会出现楼房的景象呢？

🔍️ 物理大视界：

这样奇特的景象源自于一个简单的光学现象：光的折射。

在海面上，靠近水的部分温度较低，远离水的部分温度较高，而不同温度的空气层对光的折射率不同，所以从远处的楼房发出的光线，在海面上传播的路径是弯曲的。当人眼接收到光线时，并不知道光线来时的路径，只能将图像还原到光线所射入的方向的延长线上，就导致楼房的影像好像是浮在了天空上。以上的这种现象，被称为“上蜃”。

其实，在炎热的沙漠里，或者夏季的柏油路上，还会出现另一种海市蜃楼：由于靠近地面的空气温度比上方的更高，光线的路径会发生另一种弯曲，导致在地面上形成倒立的幻影，就好像地上有一滩水一样。这样的现象被成为“下蜃”。

🖊 格“物”知理：

大气导致的光线折射，不仅会给我们带来幻境一般的景观，在一些现代技术里，它也是一个不可忽视的影响因素。

在全球卫星定位、卫星通信、卫星遥感成像等领域，卫星接收到的光波和无线电信号都会因为大气折射而产生弯曲，所以，人们必须建立起精确的大气模型，来修正这种由折射引起的误差。否则，我们就不能通过卫星精确地定位，也不能获得这么清晰的卫星影像！

💬 互动话题：

生活中有很多海市蜃楼一般的美好事物，你宁愿感受过它短暂的幻觉，还是希望它从未发生呢？