тельности, разумеется, нет скачкообразной границы между слоями воздуха; переход совершается постепенно. Однако если он совершается достаточно резко, верхний мираж даст перевернутое изображение (рис. 2.8,6).

Двойные и тройные миражи. Допустим, что показатель преломления воздуха уменьшается с высотой сначала быстро, а затем медленно (рис. 2.9,а). В этом случае световые лучи в области / будут искривляться сильнее, чем в области . В результате возникают два изображения (рис. 2.9,6). Световые лучи 1, распространяющиеся в пределах воздушной облас-

ти / (те самые, которые сильно искривляются), формируют перевернутое изображение объекта. Лучи 2, распространяющиеся в основном в пределах области , искривляются в меньшей степени и формируют прямое изображение.

Теперь представим себе, что существуют три последовательные воздушные области: первая (у самой поверхности), где показатель преломления уменьшается с высотой медленно, следующая, где показатель преломления уменьшается быстро, и, наконец, третья, где показатель преломления снова уменьшается медленно. В этом случае возможен тройной мираж. На рисунке 2.10,а пред-

ставлено рассматриваемое изменение показателя преломления с высотой; цифрами /, , / обозначены соответствующие воздушные области (начиная от приповерхностной). На рисунке 2.10,6 показано, как возникает тройной мираж. Лучи 7 формируют нижнее прямое изображение объекта, они распространяются в пределах воздушной области /. Лучи 2 формируют перевернутое изображение; попадая в воздупшую область , эти лучи испытывают достаточно сильное искривление. Наконец, лучи 3 формируют верхнее прямое изображение объекта.

Двойной мираж может возникнуть также в случае, когда у са-

мои поверхности воздух сильно нагрет, выше охлажден, а еще выше снова нагрет. Показатель преломления воздуха с высотой сначала возрастает, а затем начинает уменьшаться (рис. 2.11,а). В данном случае ход световьпс лучей от объекта к наблюдателю может иметь вид, показанный на рисунке 2.11,6 (как обычно, через А обозначен наблюдатель). На рисунке выделены две воздушные области: область, где показатель преломления растет с высотой (она окрашена в розовый цвет), и область, где показатель преломления с высотой уменьшается (она окрашена в желтый цвет). Обратите внимание: все световые

лучи в пределах розовой области обращены выпуклостью вниз, тогда как лучи в желтой области обращены выпуклостью вверх (напомним, что траектория луча всегда обращена выпуклостью в сторону менее плотного воздуха). Судя по рисунку, наблюдатель увидит два изображения объекта - одно выше линии горизонта, а другое (перевернутое) ниже. Первое изображение формируют лучи 1, а второе - лучи 2.

Под влиянием ветра и вертикальных воздушных потоков слой холодного воздуха может искажаться, изменять толщину, перемещаться по высоте. Поэтому как верхнее, так и нижнее изображения будут изменяться со временем, создавая картину сменяющих друг друга видений.

Так возникает знаменитая Фа-та-Моргана .

Миражи сверхдальнего видения.

Природа этих миражей изучена менее всего. Ясно, что атмосфера должна быть очень прозрачной, свободной от загрязнений и водяных паров. Но этого мало. Должен образоваться устойчивый слой охлажденного воздуха на некоторой

высоте над поверхностью земли. Ниже и выше этого слоя воздух должен быть более теплым. Данная ситуация похожа на ту, какую мы рассматривали на рисунке 2.И,а. Световой луч, попавший внутрь плотного холодного слоя воздуха, оказывается как бы запертым внутри него и распространяется в нем как по своеобразному световоду (см. справа на с. 33). Обратим внимание, что траектория луча на этом рисунке все время обращена выпуклостью в сторону менее плотных областей воздуха.

Возникновение сверхдальних миражей можно объяснить распространением лучей внутри подобных световодов , которые иногда создает природа. Впрочем, такое объяснение нельзя считать исчерпывающим. Возможно, что при каких-то условиях в атмосфере образуются своеобразные воздушные линзы, а также возникают вторичные миражи (миражи от миражей). Возможно, наконец, что определенную роль в возникновении сверхдальних миражей играет ионосфера (слой ионизованных газов на высотах от 70... 100 км), которая способна отражать световые волны.