Земля неразгаданная. (Рассказы о том, как открывали и продолжают открывать нашу планету) - Мезенцев Владимир Андреевич
Станешь приближаться к деревне, и берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделяющий нас от деревни, постепенно сужается, пока не исчезнет совсем, а озеро, по виду все такое же, начинается дальше — все на том же недосягаемом расстоянии.
Такие миражи не в диковинку и жителям Прикаспия, Степного Крыма, Заволжья. Их видят и на асфальтированных шоссе: в жаркие дни перед автомобилем бегут «озера воды», как будто совсем недавно прошел дождь. В них отражаются облака, голубое небо…
В отличие от обманов зрения — иллюзий миражи видит не один человек, а все собравшиеся.
Их можно сфотографировать, заснять на кинопленку. «Во время путешествия на автомобилях по Джунгарской пустыне в Китае — рассказывал кинорежиссер В. А. Шнейдеров, — нам пришлось наблюдать отчетливо выраженный мираж. По всему горизонту, градусов на сто восемьдесят, раскинулось голубое озеро с выступающими из воды купами тростников и невысокими коричневыми холмами. Мы решили заснять эту необычную картину…
Съемка производилась с помощью телеобъективов, в большой спешке, так как мы боялись, что мираж исчезнет. Но когда первые кадры были засняты, удивительное явление все еще продолжалось. Тогда мы решили произвести следующий эксперимент: оставить камеры на месте и послать в зону миража три автомобиля, чтобы они прошли по тому месту, на котором, как нам казалось, широко разлилось голубое озеро.
К нашему огромному удивлению, мираж прекрасно „совместился“ с автоколонной: вполне реальные автомобили мчались по несуществующей воде и, мало того, даже отражались в ней. Все это было заснято, и удивительное зрелище можно было видеть на экране при просмотре фильма „Под небом древних пустынь“».
Что же порождает эту своеобразную игру света в атмосфере? Атмосферное зеркало.
Мы полагаем, что лучи света распространяются в воздухе прямолинейно. Но ведь это далеко не так. Воздух неоднороден, он состоит из слоев различной плотности. А значит, в нем не может быть и прямолинейного распространения света. Таков закон оптики.
Понять это совсем нетрудно. В стакан чая опущена ложка. Она кажется переломленной. Причина в различной плотности воды и воздуха. Переходя из менее плотного воздуха в более плотную воду, лучи света изменяют свой прямолинейный путь, причем совершенно определенным образом — они отклоняются в сторону более плотной среды, в нашем случае — воды.
А когда свет проходит только через атмосферу?
Каждый раз, когда луч из воздушного слоя одной плотности попадает в слой воздуха, плотность которого несколько иная, он изменяет свой прямолинейный путь.
Припомните: летом постройки, деревья на горизонте как бы дрожат, колышутся. Понятно, что дрожат не они, а их изображения. Но что это означает? Только то, что лучи света, отраженные этими предметами и идущие к нашим глазам, беспрерывно изменяют свое направление. Другими словами, путь их совсем не прямолинеен.
Такое преломление лучей в атмосфере называют рефракцией. Благодаря этому преломлению небесные светила кажутся нам расположенными несколько выше, чем они находятся в действительности. Вечером мы видим солнце еще 5–10 минут после того, как оно уйдет за горизонт.
Рефракция света в атмосфере — явление обычное, повсеместное. И чаще всего мы ее попросту не замечаем: преломления лучей света незначительны и не смещают, не искажают изображения видимых предметов заметным образом. Но бывает иначе.
Иногда лучи света отражаются от некоторых слоев воздуха, как от зеркала, и резко изменяют свое направление. Так бывает, например, летом, когда солнце сильно нагревает воздух, особенно нижние слои. Они становятся менее плотными. Лучи света, идущие от каких-либо предметов к земле, отражаются от такого слоя, как от поверхности воды, идут вверх и попадают в глаз наблюдателя.
Вот тогда мы и видим «озерный», или нижний, мираж.
В жаркий день песок в пустыне нагревается нередко до 60–70 градусов. От него нагревается воздух, прежде всего его нижние слои, которые становятся разреженнее слоев, лежащих выше. В более высоких слоях воздух еще плотнее. Так бывает обычно в первой половине дня, когда слой воздуха над землей уже прогрелся, а выше еще холодно.
Плотность воздуха в двух смежных слоях в этом случае далеко не одна и та же. И вот в таких условиях где-то на горизонте перед караваном показывается озеро-призрак, а в действительности это всего лишь отражение неба в нижнем атмосферном зеркале, которое создает полную иллюзию водной поверхности.
А вот другой вид миражей — когда в воздушном зеркале можно увидеть скрытое за горизонтом.
Рано утром, когда нижние слои воздуха еще остаются сильно охлажденными от соприкосновения с землей, вышележащие слои оказываются более теплыми. В таких условиях вверху может образоваться отражающий слой воздуха — верхнее атмосферное зеркало.
Верхние миражи чаще видят на море, а также в приполярных широтах, где почти всегда нижние слои атмосферы холоднее верхних. На севере это бывает чаще весной, в дни, когда с юга дует теплый ветер, а нижние слои воздуха остаются холодными от снега.
На море при верхнем мираже можно увидеть изображения далеких островов и кораблей, которые находятся за горизонтом. Сын мореплавателя прошлого века Скоресби сопровождал отца в полярной экспедиции. Находились они на разных судах. После шторма корабли потеряли друг друга. Вскоре сын увидел другое судно. «Я так отчетливо видел в бинокль контуры и оснастку корабля, — писал он, — что не колеблясь признал его за корабль моего отца. Впоследствии, сравнивая наши лоции, мы убедились, что были на расстоянии пятидесяти пяти километров друг от друга».
В обычных условиях этого не могло быть: суда находились вне пределов видимости. Корабль, на котором был отец, находился за горизонтом, но он отразился в верхнем воздушном зеркале и стал виден.
Французам, жителям Лазурного берега, верхнее атмосферное зеркало порой показывает панораму гор острова Корсики, хотя расстояние до них не менее двухсот километров. Каким бы зорким ни было зрение, в обычных условиях эти горы не увидишь, их скрывает горизонт.
Английские города Рамсгит и Дувр скрыты один от другого холмами. Но бывают дни, когда Дувр хорошо виден в Рамсгите.
Из города Ломоносова, что на берегу Финского залива, Ленинград почти не виден — сорок километров. Но бывают дни, когда жители города видят Ленинград как на ладони. Изображение его появляется в воздухе. Тогда из Ломоносова ясно видно отражение Невы, мостов, отдельных высоких зданий.
В зависимости от характера отражения верхним воздушным зеркалом иногда мы видим мираж прямо над нами, высоко в воздухе, в виде перевернутого изображения. Такие миражи даже более часты.
Известен рассказ путешественника, который в Италии, на берегу моря, увидел в воздухе перевернутое изображение целого города. Были ясно видны дома, башни, улицы. Пораженный, он поспешил зарисовать увиденное, а затем, в поисках причин необычного явления пошел дальше. И через несколько километров он вышел к тому самому городу, изображение которого в воздухе увидел ранее.
В 1869 году в Париже был виден мираж, удивительный тем, что он происходил при свете луны. Свет был довольно ярким, хотя небо было закрыто легкими облаками. В течение часа в них, как в зеркале, отражался в перевернутом виде Париж: Пантеон, Дом инвалидов, Нотр-Дам, Лувр… Картина была исключительно эффектной.
Это простое отражение предметов в атмосферном зеркале. Но бывает и посложнее. Бывает, когда в воздухе виден двойной верхний мираж — прямое и перевернутое изображения вместе. Такое явление наблюдается, когда слои воздуха различной плотности распределены неравномерно.
Если же слой теплого воздуха лежит между двумя более холодными, создаются условия для тройного миража. В полярных морях иногда можно видеть над кораблем его обратное изображение, а еще выше — прямое. То же происходит с ледяными торосами, с отрогами гор.
Обычно миражи появляются при отсутствии ветра; ветер ломает воздушное зеркало. Но полного покоя в природе не бывает. И тем не менее условия для появления миражей в воздухе время от времени создаются. Значит, воздушное зеркало не такое уж хрупкое: легкие воздушные колебания ему не страшны.
