Надвигающийся и подобные явления рефракции

В то время как миражи являются наиболее известными явлениями атмосферной рефракции , надвигающиеся и сходные явления преломления не производят миражи. Миражи показывают дополнительное изображение или изображения Miraged Object, в то время как надвигающийся, высокий, наклонный и тонущий. В этих явлениях также нет инвертированного изображения. В зависимости от атмосферных условий объекты могут показаться повышенными или пониженными, растянутыми или наклоненными. Эти явления могут происходить вместе, изменяя внешний вид различных частей объектов по -разному. Иногда эти явления могут происходить вместе с истинным миражом. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Надвигающийся

Повышение является наиболее заметным и чаще всего наблюдается из этих явлений преломления. Это ненормально большая преломление объекта, которая увеличивает кажущуюся повышение отдаленных объектов и иногда позволяет наблюдателю видеть объекты, которые расположены под горизонтом в нормальных условиях. Одно из самых известных надвигающихся наблюдений было сделано Уильямом Латэмом в 1798 году, который написал:

Я мог очень ясно видеть скалы на противоположном побережье; который, в ближайшей части, находится от сорока и пятидесяти миль отдаленными и не следует различить, из этой низкой ситуации, с помощью лучших очков. Они казались всего в нескольких милях от себя и, казалось, простирались для некоторых лиг вдоль побережья. ^{[ 3 ]}

Томас Джефферсон отметил явление надвигающихся в его книге « Заметки о штате Вирджиния :

На юге есть одиночная гора, примерно в 40 милях от него, естественная форма которой представлена для просмотра там, является обычным конусом; Но, благодаря воздействию надвигающихся его иногда ужинает почти полностью в горизонт; Иногда он поднимается более острым и более возвышенным, его верхняя плоская и такая же широкая, как его основание. Короче говоря, это иногда предполагает самые причудливые формы, и все это, возможно, последовательно в одно и то же утро. ^{[ 4 ]}

Он не смог объяснить это явление и не думал, что преломление может объяснить предполагаемые изменения формы рассматриваемого объекта.

Другие известные наблюдения, которые были названы «Миражами», могут фактически относиться к надвиганию. Один из них был описан в Scientific American 25 августа 1894 года как «замечательный мираж, наблюдаемый гражданами Буффало, Нью -Йорк ». ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Такой надвигающийся - иногда с очевидным увеличением противоположных берегов - сообщалось над Великими озерами . Канадские береговые линии наблюдались из Рочестера, Нью -Йорка , через озеро Онтарио и из Кливленда через озеро Эри . Рельеф более 50 миль (80 км), обычно за горизонтом, иногда воспринимались как 6 миль (10 км).

Повышение чаще всего наблюдается в полярных регионах . Повышение иногда отвечало за ошибки, допущенные Polar Explorers; Например, Чарльз Уилкс наметил на побережье Антарктиды , где позже была найдена только вода.

Чем больше размер сферы (планета, где находится наблюдатель), тем меньше изогнута горизонт. Расчеты Уильяма Джексона Хамфриса показали, что наблюдатель может видеть всю дорогу вокруг планеты достаточного размера и с достаточным градиентом атмосферной плотности . ^{[ 8 ]}

Тонущее

Тонущее - противоположность надвигающимся. При погружении стационарные объекты, которые обычно видны над горизонтом, по -видимому, понижаются или могут даже исчезнуть под горизонтом. При надвигании кривизна лучей увеличивается, а тонут дает противоположный эффект. ^{[ 9 ]} В целом, надвигается более заметный, чем тонут, потому что объекты, которые, кажется, выделяются больше, чем те, которые, кажется, сокращаются.

Высокий и наклонный

Возвышение и наклонение являются более сложными формами атмосферной рефракции, чем надвигающиеся и тонущие. Повышивая и затопление изменяют кажущуюся повышение объекта, возвышение и наклонение изменяют кажущуюся форму самого объекта. С высокими, объекты кажутся растянутыми; С наклоном объекты, кажется, сокращены. Очевидное растяжение и укорочение объектов не симметрично и зависит от теплового профиля атмосферы. Кривизна лучей в некоторых местах меняется быстрее, потому что тепловой профиль изогнут. ^{[ 2 ]}^{[ 9 ]}

Пример изображения и объяснение

Эти три изображения были взяты из одного и того же места в разные дни в разных атмосферных условиях. Верхняя кадр показывает надвигающийся. Форма острова не искажена, но возвышена. Средний кадр показывает надвигающиеся с высокими. Самая низкая рама-это 5-изображенный верхний чудо из острова. Как показывает изображение, различные явления рефракции не зависят друг от друга и могут происходить вместе как комбинация, в зависимости от атмосферных условий. ^{[ 2 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Хайдорн, Кит (15 июля 1999 г.). «Верхний Мираж: Видя за пределами» . Погодный доктор . Получено 23 апреля 2010 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Молодой, Эндрю. «Надлежащий, высокий, наклонный и тонущий» . Сан -Диего Государственный университет . Получено 23 апреля 2010 года .
^ Латхэм, Уильям (1798). «Рассказ о единственном случае атмосфейной преломления». Философские транзакции . 88 : 357–360. JSTOR 106981 .
^ Джефферсон, Томас (1955). Заметки о штате Вирджиния . Чапел -Хилл, опубликованный для Института ранней американской истории и культуры, Уильямсбург, штат Вирджиния, Университетом Северной Каролины Пресс.
^ «Мираж в Буффало» . Scientific American . 71 : 115. 25 августа 1894 г. - через Google Books.
^ Разные примечания и запросы . Тол. 12. Манчестер, Нью -Гемпшир: SC и LM Gould. 1894. с. 314. OCLC 448141550 .
^ «Мираж видел: залив Торонто и город приближались к Буффало» . Рекламный ролик Буффало . 16 августа 1894 г. с. 9 Получено 1 июля 2018 года - через Newspapers.com.
^ Хамфрис, Уильям Джексон (1920). Физика воздуха . Филадельфия: Паб. Для Франклинского института штата Пенсильвания компанией JB Lippincott. С. 447–448.
Если теперь плотность воздуха в рассматриваемом месте уменьшается с увеличением высоты, как и почти всегда, верхняя часть фронта волны будет двигаться быстрее, чем нижняя, а путь будет согнут к земле Вдоль кривой, радиус, зависит от скорости этой плотности уменьшения. Например, пусть скорректированная высота барометра составляет 760 мм., Температура 17 ° C, и скорость температуры уменьшается при повышении 5 ° C. за километр; Условия, которые не редко получают на уровне моря. При замене этих значений в уравнение повышения плотности, кажется, что градиент плотности был бы таким, что если бы непрерывно был достигнут предел атмосферы на высоте около 10 километров. Следовательно, при этих обстоятельствах скорость света на высоте 10 километров будет до скорости его скорости на поверхности в соотношении от 1000 276 до 1 000 000, приблизительно, поскольку показатель преломления более низкого воздуха составит 1000 276, около. Радиус кривизны, r , следовательно, придается в километрах уравнением,
${\frac {r}{r+10}}={\frac {1,000,000}{1,000,276}}$
Следовательно, r = 36 232 километра, или примерно в 5,7 раза больше радиуса земли.
Таким образом, возможно, что размер планеты и градиент вертикальной плотности ее атмосферы могут быть таковыми, что на ней есть горизонт, включающий всю поверхность - что он мог бы выглядеть полностью и, как сказал кто -то, сказал, увидеть его собственную спину.
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Хамфрис, Уильям Джексон (1920). Физика воздуха . JB Lippincott Company. п. 449 . OCLC 569637 . надвигающийся.

Внешние ссылки

Аннотированная библиография зеленого и миража от Энди Янга

[The_Superior_Mirage:_Seeing_Beyond-1] Хайдорн, Кит (15 июля 1999 г.). «Верхний Мираж: Видя за пределами» . Погодный доктор . Получено 23 апреля 2010 года .

[Looming,_Towering,_Stooping,_and_Sinking-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Молодой, Эндрю. «Надлежащий, высокий, наклонный и тонущий» . Сан -Диего Государственный университет . Получено 23 апреля 2010 года .

[William_Latham-3] Латхэм, Уильям (1798). «Рассказ о единственном случае атмосфейной преломления». Философские транзакции . 88 : 357–360. JSTOR 106981 .

[4] Джефферсон, Томас (1955). Заметки о штате Вирджиния . Чапел -Хилл, опубликованный для Института ранней американской истории и культуры, Уильямсбург, штат Вирджиния, Университетом Северной Каролины Пресс.

[SciAm_1894-5] «Мираж в Буффало» . Scientific American . 71 : 115. 25 августа 1894 г. - через Google Books.

[A_MIRAGE_SEEN_AT_BUFFALO-6] Разные примечания и запросы . Тол. 12. Манчестер, Нью -Гемпшир: SC и LM Gould. 1894. с. 314. OCLC 448141550 .

[7] «Мираж видел: залив Торонто и город приближались к Буффало» . Рекламный ролик Буффало . 16 августа 1894 г. с. 9 Получено 1 июля 2018 года - через Newspapers.com.

[8] Хамфрис, Уильям Джексон (1920). Физика воздуха . Филадельфия: Паб. Для Франклинского института штата Пенсильвания компанией JB Lippincott. С. 447–448.
Если теперь плотность воздуха в рассматриваемом месте уменьшается с увеличением высоты, как и почти всегда, верхняя часть фронта волны будет двигаться быстрее, чем нижняя, а путь будет согнут к земле Вдоль кривой, радиус, зависит от скорости этой плотности уменьшения. Например, пусть скорректированная высота барометра составляет 760 мм., Температура 17 ° C, и скорость температуры уменьшается при повышении 5 ° C. за километр; Условия, которые не редко получают на уровне моря. При замене этих значений в уравнение повышения плотности, кажется, что градиент плотности был бы таким, что если бы непрерывно был достигнут предел атмосферы на высоте около 10 километров. Следовательно, при этих обстоятельствах скорость света на высоте 10 километров будет до скорости его скорости на поверхности в соотношении от 1000 276 до 1 000 000, приблизительно, поскольку показатель преломления более низкого воздуха составит 1000 276, около. Радиус кривизны, r , следовательно, придается в километрах уравнением,
${\frac {r}{r+10}}={\frac {1,000,000}{1,000,276}}$
Следовательно, r = 36 232 километра, или примерно в 5,7 раза больше радиуса земли.
Таким образом, возможно, что размер планеты и градиент вертикальной плотности ее атмосферы могут быть таковыми, что на ней есть горизонт, включающий всю поверхность - что он мог бы выглядеть полностью и, как сказал кто -то, сказал, увидеть его собственную спину.

[Physics_of_the_air-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Хамфрис, Уильям Джексон (1920). Физика воздуха . JB Lippincott Company. п. 449 . OCLC 569637 . надвигающийся.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]