“沙漠绿洲”和“海市蜃楼”是怎样形成的?

　　烈⽇炎炎，炙烤着戈壁大地，浩瀚的沙漠上，蒸腾着滚滚热浪。天空没有一丝云彩，也没有一点风。一支⼲渴的骆驼队艰难地行进着。突然，在远处的地平线上，奇迹般地出现了一片绿洲，绿洲內翠柳成，倒映在一个微波漾的湖面上。这是一幅多么人的景⾊呀！它驱散了游人的疲劳，给人们带来了希望。正当人们満怀喜悦的心情向着绿洲奔去的时候，它又消失了。

　　这种神秘的幻景也常常出现在海面上。在天气晴朗、平静无风的时候，有时会在海面上空浮现出一座城市，亭台楼阁完整地显现在空中，来往的行人、车马清晰可见，城市景⾊变化多端，然后逐渐模糊消失。这种神秘的模糊的幻景，人们称为“海市蜃楼”。这种奇妙的幻影究竟是怎样产生的呢？

　　我们知道，空气的密度随温度的变化而变化，而空气密度的变化又使它对光的折率发生影响。在炎热的夏天，沙漠上空的温度逐渐降低，密度逐渐增大，而空气的折率也逐渐增大。在无风的时候，由于空气的导热差，这种折分布不均匀的状态能持续一段时间。为了说明沙漠绿洲的形成原因，设想将空气从地平面算起分成若⼲个平行的折率层，从下往上每层的折率递增。当⽇光照到一棵树上，树上反的一条光线从上层(折率⾼)向下层(折率低)，据光的折定律，这条光线向折率大的方向偏折。如果光线到某一层，⼊角大于临界角时，它将产生全反，再度向上偏折，最后人人们的眼睛，就会感到它好像从一面“镜子”上反出来的一样，这面镜子就是最后反光线的那层空气。远远看去，就像是地平线上泛起的一湾湖⽔，地面上的景物倒映在湖⽔之中。当被太晒热的大气微微地颤动时，便使人感到湖面上⽔波漾。这就是“沙漠绿洲”的形成原因。

　　海面上出现海市蜃楼的理由与此相似。因为靠近海面的温度比较低，而上方的空气温度较⾼，与沙漠上空的温度分布刚好相反，因此从实际景物反出来的光线将向下弯曲，出现的幻景比实际景物⾼，看起来就像浮现在空中一样。