洛洛沙漠历险记
沙漠中的海市蜃楼 | 图片来源：维基百科
洛洛的爸爸是个见多识广的探险家，他每次听爸爸分享探险经历都非常着迷。这次爸爸终于答应带洛洛一块儿去他向往已久的沙漠磨练磨练。他们做好了充分的准备，向沙漠出发。
洛洛知道沙漠的环境有多严酷，但是那一望无际、随风而动的沙丘总是让他觉得充满神秘气息。在沙漠里，车辆行驶艰难，爸爸带洛洛坐在骆驼上骑行。洛洛也不知道他们走了有多久，炎热的天气促使他喝了不少水，爸爸甚至把他的那瓶水都分了一部分给他。
“爸爸，这样下去，我们的水会不够喝吧？”洛洛担心地问道。
“洛洛放心，爸爸不是第一次来沙漠探险了，你还记得爸爸之前是怎么得救的吗？”
“沙漠绿洲！”洛洛激动地叫道。
“没错，就是遇到了沙漠绿洲！”
“爸爸，我是说前面有绿洲！”洛洛激动地指着前方不远处。那里出现了一汪清澈的湖水，周围似乎还有绿色植物环绕。
“爸爸，咱们快过去吧！”洛洛迫不及待地催着爸爸。
“洛洛，你觉得那真是绿洲吗？”爸爸似乎觉察到了什么，但看洛洛坚信“眼见为实”，还是打算带他过去一探究竟。
又走了好一会儿，洛洛觉得前面有水源了，便毫无顾忌地把剩下的水都喝得差不多了。然而来到“绿洲”前的他却傻了眼——绿洲消失了，全都变成了黄沙。洛洛差点“哇”地哭出来，但又忍住了，他觉得自己可能遇到了沙漠里的魔法师，又开始激动起来。
“爸爸，我们是不是遇到了沙漠魔法师！那么大个绿洲说出现就出现，说没就没！”
“哈哈，这种魔法之前也把老爸骗惨了，它就是海市蜃楼，又叫蜃景。经常会出现在沙漠上、海上，甚至是马路上。”
“咱们俩都看到了，这应该不是幻觉吧，那这个魔法师在哪里呢？”洛洛四处张望，除了茫茫沙海，什么也没看到。
“海市蜃楼的确不是幻觉产生的，它的影像都来自实际存在的物体。古时候的人们在海上看到空中楼阁，认为它是一种名叫‘蜃’的蛟龙吐气形成的，也有人把它当作是仙境降临。其实制造海市蜃楼的魔法师你可再熟悉不过，它就是光。但是只有在特定条件下，它才能施展魔法。”爸爸停下，想喝口水，看到瓶里没有多少了，又递给洛洛，他正用求知的目光看着他，似乎忘记了自己有多渴。
“洛洛还记得筷子斜放在水杯里，看起来就像被折断了吗？这就是光的折射在‘捣蛋’。在同一种均匀介质中，光都是沿直线传播的，但是当传播的介质发生改变时，光就会在两种介质的交界处发生偏折，这就是折射。拿水中的半截筷子来说，它反射出的光线，原本是沿直线传播的，但是到了水和空气的交界面就因为折射而改变了方向，所以在人眼看来，它的位置就发生了偏移。海市蜃楼在本质上也是光的折射现象。”
“可是爸爸，海市蜃楼是出现在空气中的，空气不是同一种介质吗？”
“海市蜃楼的确是空气对光的折射产生的，但是大气层并不是均一的介质，而是有密度差异的。这种差异在炎炎烈日下的沙漠尤其明显，沙子的温度升高得很快，因此越靠近地面的空气温度也越高，而温度的升高会使气体膨胀，密度变小，光线的偏折程度也越小。所以当沙漠远处较高的物体反射阳光时，部分光线会在自上而下密度逐渐减小的大气中发生多次偏折，最后传到我们的眼中，然而我们看到的只是最终折射的结果。人的大脑会觉得光是沿着直线传过来的，但实际上我们看到的物体已大大偏离了原本的位置，它真正的位置甚至可能远在数千米之外。你在夏天的大马路上看到的水坑也可能是海市蜃楼的把戏。”
“海市蜃楼可真会捉弄人。”洛洛有些不甘心。
“刚刚爸爸说的只是海市蜃楼的一种情况，你看到的蜃景位于实景的下方，因此叫做下蜃景。而在海上形成的海市蜃楼一般是上蜃景，也就是蜃景出现在实景的上方。它的形成和沙漠中的海市蜃楼刚好相反，由于海水的比热容大，热得慢，温度相对较低，而且海水蒸发带来了水汽，因此靠近海面的空气密度要大于上层，这样在地平线以下的景象经过折射就可能让你看到楼房或者船只飘在空中的奇观。虽然基本原理是这样，但要看到海市蜃楼还是需要恰到好处的天气条件。”
“这么说，咱们运气还不错？可是爸爸，没水了要怎么办……”洛洛虽然对海市蜃楼很感兴趣，但还是得先解决眼前的燃眉之急。
“爸爸可是身经百战，怎么会被这小小的光线魔法困住。你看那边是谁？”不远处来了几个骑行骆驼的叔叔，还带着不少东西，原来他们是爸爸的同伴。
“海市蜃楼有个特点，那就是经常会在同一地点和时期出现，所以爸爸和朋友们早就约好一起在这观察海市蜃楼，只不过爸爸想先让你锻炼锻炼，现在可是有GPS定位的时代，咱们是幸运的新时代探险家。你要记住，无论如何，最重要的还是要保护好自己。”
“嗯！”洛洛坚定地点点头，他明白了探险家不仅需要勇气，更需要懂得如何保护自己。
参考资料：
https://kids.kiddle.co/Mirage
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E5%B8%82%E8%9C%83%E6%A5%BC
作者：Mirror
审稿：张轩中（科普作家，中国物理学会会员）
