پدیده ای علمی، اما تماشایی! بنام سراب

http://www.irandeserts.com/pics-5/sarab-3big.jpg

با شنیدن نام سراب معمولا اولین تصاویری كه به ذهن خطور می كند، همان صحنه های خیال انگیز ویژه از آب و تاب كارتونی هستند كه همگی كمابیش با آنها آشنا هستیم. مناطق سرسبز و زمین های پوشیده از نخل گرمسیری همراه آبگیر یا بركه ای زیبا با آب زلال كه البته تمامی به محض رسیدن قهرمان داستان یكباره نیست و ناپدید می شوند. اما آنچه بخواهید در واقعیت و به دور از این خیال پردازی های سینیاتوری و استادانه سراب را بررسی كنیم باید پذیرفت كه این پدیده كاملاً علمی تقریبا هیچ تناسبی با شكل نمایشی و كارتونی خود ندارد.
به طور كلی در بیشتر انواع این پدیده شیئی چنان بازتاب می یابد كه گویی بركه ای از آب در آن مكان و زیر این شیئ وجود دارد. در واقع اگر در جستجوی یك سراب واقعی و طبیعی هستید، باید سری به مناطق گرمسیری بزنید و معمول ترین آنها را در بزرگراه ها ودر سطح جاده های آسفالته مشاهده كنید.
اصل و ریشه ی این پدیده را باید در شیوه حركت نور در محیط های مختلف و به تبع آن پدیده ی شكست و انكسار نور بررسی كرد. همان طور كه می دانید پرتوهای نور در عبور از محیط هایی با غلظت های متفاوت تغییر جهت داده و به عبارتی می شكنند، مثل عبور نور از هوا به آب و یا از هوای گرمتر به هوای سردتر و علت هم به تغییر سرعت نور در محیط های متفاوت بر می گردد. سراب دقیقاً زمانی رخ می دهد كه شاهد یك جابجایی و تغییر بسیار سریع در چگالی هوا و اتمسفر جو هستیم. یعنی زمانی كه یك لایه هوا به مقدار نسبتا زیادی گرمتر از سطح مجاورش باشد. این اتفاق معمولاً در روزهای گرم تابستان روی می دهد، به شكلی كه سطح یك جاده آسفالته كه زیر تابش مستقیم خورشید به شدت داغ شده است. لایه هوایی را كه دربالای آن قرار دارد، كاملاً گرم می كند و در نتیجه سبب ایجاد تفاوتی فاحش میان چگالی هوای این لایه و لایه های بالایی آن می شود. بدین ترتیب با عبور نور از این سطوح متفاوت جهت آن به سمت بالا تغییر می یابد و سراب ایجاد می شود.
برای بارزتر شدن قضیه به این نكته توجه كنید كه به طور معمول پرتوهای بازتابی از یك شیئ مثلاً یك خودرو در جهت های متعددی در فضا حركت می كنند و یك جسم تنها در زمانی قابل رویت خواهد بود كه گوشه ای از این پرتوها با مردمك چشم برخورد كنند در یك روز كاملا ابری، شما تنها همان نوری را می بینید كه به طور مستقیم از جسم به سوی چشمانشان بازتاب می یابد، اما در روزهای آفتابی شرایط كمی متفاوت است در اینجا آن پرتوهایی كه به طور مستقیم از شیئی به سوی چشم ها حركت می كنند همان وضعیت قبلی تكرار می كنند. اما علاوه بر این پرتوهایی نیز وجود دارند كه به سمت زمین حركت می كنند این پرتوها در عبور از لایه سردتر و چگالی تر بالایی به لایه گرمتر و سبك تر پائینی شكسته و به طرف چشمانش باز می تابند در نتیجه این فرآیند، شما شاهد 2 تصویر یكسان از شیئ خواهید بود، یكی روی جاده و دیگری در سطح آن.
مغز انسان تنها قادر به درك حركت نور در مسیر مستقیم است، بنابراین چنین به نظر می آید كه در سطح جاده چاله ای پر از آب وجود دارد كه تصویر دوم حاصل از انعكاس تصویر اول در داخل این آب است. از این نوع سراب به عنوان سراب پائینی و یا فرعی یاد می شود چرا كه شكل گیری آن در زیر خط افق است.
سرابهای بالاتر و اصلی انواعی هستند كه در بالای خط افق ظاهر می شوند. این نوع سراب در چشم اندازهای پوشیده از یخ و یا آبهای بسیار سرد روی می دهد.
جایی كه یك لایه بسیار سردتر از هوا زیر لایه نسبتاً گرمتر قرار گرفته است و همین باعث می شود سراب خیلی بالاتر از سطح معمول آن ظاهر شود.
مشاهده ی قایق هایی كه در هوا شناورند بر اثر همین شكل سراب است. در این نوع معمولاً شیئ بازتابی از اندازه های اولیه خود خارج شده و تصویری غیر واقعی و بسیار بزرگتر را به نمایش می گذارد.