تحقيق مسبار
عادةً ما تتبادر الصحراء وواحاتها إلى الذهن عند الحديث عن ظاهرة السراب؛ إلا أن هذه الظاهرة يمكن أن تتشكّل على الطرقات وفي المدن وجميع الأماكن، وذلك بعد انعكاس الأجسام البعيدة على الأرض. ولا يمكن اكتشاف السراب وتمييزه عن الحقيقة باستخدام الكاميرات، وذلك لأن السراب يظهر فيها كما يراه الإنسان.
ما هو سبب حدوث ظاهرة السراب؟
يعزى السبب في تشكل ظاهرة السراب إلى انحناء أشعة الضوء؛ فإن هذا الانحناء يؤدي إلى إنشاء صورة مشوهة لأجسام بعيدة أو سماوية. تُعرف الظاهرة التي ينتج عنها السراب باسم ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي، وذلك نتيجةً لانتقال الضوء من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة بصريًا.
ما هو تعريف ظاهرة السراب؟
حسب المنظمة العالمية للأرصاد الجوية يعرف السراب بأنه ظاهرة بصرية تتكون من صور للأجسام البعيدة بشكل أساسي، وربما تكون هذه الصور ثابتة أو متذبذبة، وتكون كذلك منفردة أو متعددة، وتتم رؤيتها قائمة أو مقلوبة، ويراها البعض مكبرة رأسيًا، في حين يراها آخرون مصغرة مقارنة بصورة الجسم الأساسي.
هل السراب حقيقي؟
لا يمكن وصف السراب بأنه حقيقي، كما أنه ليس وهمًا، وإنما هو انعكاس لجسم بعيد موجود حقيقة في العالم، ولكنه لا يكون موجودًا في ذات المكان الذي ينظر إليه المرء، وإنما يكون في مكان آخر. لا يشترط لظاهرة السراب أن يكون المرء في الصحراء؛ فإنه يظهر في مختلف الأماكن بعد تشكُّل الظروف المناسبة.
كيف تحدث ظاهرة السراب الصحراوي؟
لمعرفة كيف تحدث ظاهرة السراب في الصحراء بشكل أفضل لا بد من التعرّف على ظاهرة الانعكاس الكلي؛ فإن السراب من التطبيقات العملية عليها، وفيما يأتي خطوات تشكله في الصحراء:
- انخفاض كثافة الهواء بسبب الحرارة: مع ارتفاع درجات الحرارة الشديد في المناطق الصحراوية ترتفع حرارة الطبقة الهوائية التي تلامس الأرض، وهو ما يجعل كثافتها منخفضة مقارنةً بكثافة الطبقات التي تعلوها.
- تفاوت معاملات انكسار طبقات الهواء: بما أن تسخين الهواء في الطبقات الملامسة للأرض يؤدي إلى انخفاض كثافتها؛ فهذا يعني أن معاملات الانكسار لطبقات الهواء السفلية والعلوية يصبح متفاوتًا.
- انكسار الشعاع الضوئي: بسبب تفاوت معاملات الانكسار بين طبقات الهواء ينكسر شعاع الضوء القادم من الشمس عند انتقاله بين هذه الطبقات مبتعدًا عن الجسم.
- ازدياد انحراف الشعاع الضوئي: مع استمرار انتقال الضوء من طبقة إلى الطبقة التي تليها يزداد انحرافه بسبب تفاوت الكثافة، وهو ما يؤدي إلى تشكُّل شعاع ذي شكل منحنٍ.
- الانعكاس الكلي للشعاع الضوئي: يستمر الشعاع بالانحناء حتى تصبح زاوية السقوط في إحدى الطبقات أكبر من الزاوية الحرجة للطبقة التي تحتها، وعندها ينعكس الشعاع الضوئي انعكاسًا كليًا حتى وصوله إلى العين.
- رؤية الصورة: بعد وصول الشعاع المنعكس من الجسم الحقيقي إلى العين تتم رؤية الصورة بشكل مقلوب، وبذلك يتشكّل السراب الذي تكثر رؤيته في المناطق الصحراوية.
هل السراب خداع أم هلوسة؟
لا يمكن وصف السراب بأنه وهم أو خداع حسب موقع ستدي التعليمي، وإنما هو تمثيل بصري لصورة شيء ما موجود في العالم الحقيقي، وليس مصطنعًا في ذهن الإنسان فحسب، ولكن الصورة ربما تتعرض إلى التشوه أو بعض التغيرات الأخرى بسبب الطريقة التي ينحني بها الضوء.
الأنواع المختلفة لظاهرة السراب
هناك عدة من الأنواع المختلفة لظاهرة السراب، ويمكن لهذه الأنواع أن تتشكّل في الصحراء أو المناطق والمدن الحضرية وغيرها. وتتضمن القائمة الآتية أنواع السراب مع بعض التفاصيل حول كل واحد منها:
- السراب السفلي: في بعض الأحيان تظهر صورة السراب أسفل الجسم الحقيقي، وهو ما يُعرف باسم السراب السفلي، ويعود السبب في حدوث هذه الظاهرة إلى مرور أشعة الشمس عبر طبقات ذات خصائص متماثلة من الهواء.
- سراب الحرارة: تُعرف ظاهرة سراب الحرارة باسم وميض الحرارة أيضًا، وهي ظاهرة تحدث عند النظر إلى أحد الأجسام من خلال طبقة الهواء الساخن مما يخلق تأثيرًا ضبابيًا لامعًا بالنسبة إلى عين الإنسان.
- السراب العلوي: إذا ظهرت صورة السراب وكأنها فوق الجسم الفعلي في العالم الحقيقي؛ فإن ذلك يُعرف باسم السراب العلوي، وتتحدث هذه الظاهرة عندما يكون الهواء الموجود أسفل خط الرؤية أبرد من الهواء الموجود فوقه.
- سراب فاتا مورغانا: عادةً ما تتم رؤية ظاهرة سراب فاتا مورغانا في المناطق القطبية، وهي ظاهرة معقدة تنشأ عن الكثافة غير العادية التي تحدث فيها تشوهات رأسية وأفقية، بالإضافة إلى تشوهات أخرى للجسم المنعكس.
ما أكثر أشكال السراب السفلي شيوعًا؟
في بعض الأحيان تتشكّل ظاهرة السراب فوق سطح طريق ساخن أو سطح صحراوي، مما يؤدي إلى رؤية منطقة من الماء على السطح، وهي أكثر أشكال السراب السفلي شيوعًا على الإطلاق، وربما يتحرك السائق مبتعدًا عما يظن بأنه ماء أحيانًا، ويتسبب ذلك ببعض الحوادث المرورية على الطريق.
إذا ظهر الضباب بشكل منطقة من الماء على سطح الطريق؛ فإن ذلك يعني ارتفاع درجات حرارة الطريق الإسفلتي مقارنةً بدرجات حرارة الهواء الذي يعلوه، وهو ما يتسبب بانكسار صورة السماء وانعكاسها لتبدو كأنها على الأرض مباشرة بشكل يظن الناظر إليه بأنه بركة من المياه على الطريق.
هل يمكن للكاميرات تصوير السراب؟
بعد معرفة من أين يأتي السراب يتضح بأنه صورة لجسم حقيقية تنعكس بسبب تفاوت كثافة طبقات الهواء، ولذلك يمكن لعدسات الكاميرا التقاط السراب كما تراه عين الإنسان؛ فإنه ليس وهمًا أو خيالًا، وإنما تتضمن ظاهرة السراب تأثيرات بصرية حقيقية، وهذا يعني عدم القدرة على اكتشاف السراب باستخدام الكاميرات.
الظواهر الجوية البصرية غير ظاهرة السراب
لا تقتصر الظواهر البصرية التي يمكن لعين الإنسان أن تراها في الكون والعالم من حوله على ظاهرة السراب وحدها، وإنما هناك عدة من الظواهر الجوية البصرية الأخرى أيضًا، ومنها ما يأتي:
- السحب البيضاء: تظهر السحب باللون الأبيض عند النظر إليها بسبب قطرات المطر الكثيرة، التي تتسبب ببعثرة جميع الأطوال الموجية المرئية في كافة الاتجاهات.
- ضوء الغسق: ينشأ ضوء الغسق ذي اللون الأبيض أو الوردي بسبب الغبار، الذي يلتقط ألوان قوس الشفق في المنطقة الواقعة أسفل الأفق في طبقة الستراتوسفير المرتفعة من الغلاف الجوي لكوكب الأرض.
- السماء الزرقاء: تنتشر الأطوال الموجية الأقصر في الغلاف الجوي بكفاءة أكبر نظرًا لوجود النيتروجين، وعلى الرغم من شمولها للبنفسجي والأزرق والأخضر؛ إلا أن السماء تظهر بالأزرق لأن الأعين أكثر حساسية لهذا اللون.
- أشعة الشفق: مع شروق الشمس أو غروبها يتشتت الضوء بسبب الغبار والدخان والجسيمات الجافة الأخرى في الغلاف الجوي، وهو ما يؤدي إلى ظهور أشعة الشمس بشكل يطلق عليه اسم أشعة الشفق.
- العجاج: تقلل ظاهرة العجاج من قدرة المرء على رؤية السماء، وذلك بسبب الجزيئات الجافة التي تنشأ من مصادر مختلفة، وتشمل الغبار والدخان وغيرهما من الجزيئات مختلفة المصادر.
- الهالة الضوئية: إن الهالة الضوئية من الظواهر البصرية الجوية الجميلة، وتتشكّل من تفاعل الضوء مع بلورات الجليد الموجودة في طبقة التروبوسفير العليا من الغلاف الجوي.
- الشمس الكاذبة: في بعض الأحيان تظهر بقعة مضيئة تعرف باسم الشمس الكاذبة في السماء بجوار الشمس الحقيقية، ويعود السبب في ذلك إلى انكسار ضوء الشمس عند المرور ببلورات الجليد في الغلاف الجوي.
- قوس قزح: يتمتع قوس قزح بشكل جذاب ذي ألوان مختلفة، وينشأ من تشتت الضوء في قطرات الماء، ودائمًا يظهر هذا القوس الناتج عن ضوء الشمس في الجزء المقابل لها من السماء.
اقرأ/ي أيضًا:
