海市蜃楼的形成到底是因为折射还是全反射？

主要是光在空气中的折射。蜃景，分为上蜃景和下蜃景。冷空气的密度比暖空气大，因此有较大的折射率。当光线由冷空气进入有着明确边界的暖空气，光线会弯曲偏离温度梯度的方向；当光线由暖空气进入冷空气，它们会偏向接近梯度的方向。如果接近地面的空气比更上面的温暖，光线会弯曲成朝上呈现凹线的轨迹。

一旦光线抵达观测者的眼睛，视觉皮层将解释成它是沿着“视线”笔直的前进，然而这条线只是它抵达人眼处弧线的切线方向。结果是天空上的下蜃景似乎是在地面上。观测者可能会错误的解释这些景象是水反射至空中的，对大脑而言，这是较为合理和常发生的。

在地面的空气比上层微冷的状况，光线会被偏折朝下，产生“上蜃景”。

“宁静”状态的地球大气层垂直梯度大约是高度每升高100米，温度变化-1℃ (数值是负的是因为温度随高度增加而降低)。发生蜃景的温度梯度必须比这个大许多。依据M. Minnaert[2]，这个温度梯度的量级至少是每米2℃，而要达到每米4℃或5℃才会出现明显的蜃景。这些条件常出现在被强力加热的地面，例如，当太阳一直照耀着砂或沥青，通常就会生成下蜃景的景象。

我一直觉得说海市蜃楼是折射的远处景观，有点不对。我没有实地看到过海市蜃楼，但觉得有一个问题值得思考。你距离一个城市10公里，其大楼就不可能看得很清晰了，怎么所谓折射几百公里外的城市，那些楼怎么能看的那么清晰。

折射

说不清，很复杂！

折射啦。全反射的光能没有衰减，如果海市蜃楼是全反射的话我们应该能看到很清晰的画像，而不是朦胧的图像。

说不清，很复杂！