蜃気楼を見たことはありますか？
蜃気楼ってとても幻想的な風景ですよね。
実際に見えないものが見えるときに、
「まるで蜃気楼みたい！」などという表現をしますが、
現実に蜃気楼が見える場所や見える季節があります。
では、どのようにして蜃気楼は発生し、
その仕組みはどうなっているのでしょうか。
蜃気楼がどういうもので、どのような仕組みで発生するのか、
その原理についてまとめました。
蜃気楼がどんな時に発生するのか、
蜃気楼をよく見ることができる場所や、
その季節や時期について、
また、蜃気楼によく似た現象の『陽炎』や『逃げ水』について、
蜃気楼との違いをお伝えします。
蜃気楼とはいったいなにか、その現象は？
「まるで蜃気楼みたいね！」
これは、現実にはないものが見えるときなどに使われる、
表現のひとつです。
砂漠で喉がカラカラの時に、
目の前に水が湧き出ているのが見えて、
近づけば何もなかった。。。。。そんな場合に使われるようです。
しかし、砂漠の蜃気楼は、
気象現象として実際に現れる蜃気楼です。
ですから、ここで言う蜃気楼は、
自分だけに見える幻覚と言われるものではなく、
その場所にいる何人もの人に見える自然現象(気象現象)のことです。
それは遠くに見える景色や、海に浮かんでいる船の形などが、
大きく見えたり、伸びて見えたりする現象で、
実際の景色とは違って見えることを蜃気楼と言います。
蜃気楼は、
気温や風などの条件が整わないと発生しません。
その蜃気楼の見え方には、
上位蜃気楼・下位蜃気楼・鏡映蜃気楼という3つの見え方があります。
上位蜃気楼の見え方は、
水平線や地平線の向こう側に隠れた景色や、
向こう側にあって見えない船などが見えるという蜃気楼です。
蜃気楼が見えたというニュースで報道される蜃気楼は、
このタイプの蜃気楼が多いようです。
下位蜃気楼は、一般的に見られることが多いと言われる蜃気楼ですが、
離れた場所にある物体の下側に、
その物体の反転したものが蜃気楼として見えるものです。
遠くの島が浮いているように見える『浮島現象』も、
この下位蜃気楼のひとつです。
もう一つの鏡映蜃気楼というのは、
あまり出現したという報告は少ないのですが、
上位蜃気楼や下位蜃気楼のように、上や下に蜃気楼が現れるのではなく、
物体の側方に並ぶようにして現れる蜃気楼のことです。
九州の八代海や有明海などで見られる『不知火』と呼ばれるものも、
このタイプの蜃気楼に属すると言われています。
したがって、蜃気楼が発生するという現象は、
温度が低空から上空へ上がる場合と、
低空から上空へ下がる場合、
そして温度が水平方向で変わる場合の3パターンがあります。
蜃気楼が発生する仕組みと原理はなにか？
蜃気楼が現れる原理は、光の屈折によって起きる現象です。
コップに入った水にお箸を入れた時、
お箸が曲がって見えるのと同じで、
密度の違う気体や液体の境目で起きる現象です。
空気も、暖かい空気と冷たい空気では密度が違うので、
空気の温度差がある境目では、光が屈折する現象が起きます。
人間の目は光を感じて物体を認識します。
それは物体に反射した光を目が受け止めているからです。
暖流のように流れる海水が暖かい海の上の空気は、
温度が高くなっています。
そこへ冷たい空気が流れ込んできたときに、
下の方の海に近い空気は暖かく、
上の方にある空気は冷たいので、
空気の温度差から密度の違いが生じて、
蜃気楼が発生しやすくなります。
蜃気楼は、光が途中で屈折し、進路を曲げる時に起きる現象によって、
遠くにある物体が大きく見えたり、
伸びたりひっくり返って見えたりするのです。
蜃気楼は、空気の密度差からくる光の屈折によって起こる現象です。
空気(気体)の密度の違いは温度(気温)の違いから生じ、
圧力が同じ時の気体は、温度(絶対温度)に比例して体積が増加します。
つまり、気体は温度が高ければ密度が低く、
温度が低ければ密度が高くなります。
光という波は伝わる(通過する)物質の密度の違いによって、
進む速度や角度が異なってきます。
蜃気楼には春型と冬型があります。
光は空気の中を直進しますが、その空気に温度差があると、
光は冷たい方へと屈曲します。
春の海水は空気より冷たいので、
上が温かい空気になり、海に近い下が冷たい空気になります。
逆に冬の海水は温かいので、
上が冷たい空気になり、海に近い下が暖かい空気になります。
ですから、春には上方向に伸びる蜃気楼ができ、
冬には下方向に伸びる蜃気楼が出現しやすいのです。
主に蜃気楼は海の上に見えるので、
基本的には海の水で冷やされた空気が下にたまり、
上の方の屈折率が低くなりますので、
下方向に屈折することで、
遠くの船が浮かぶように見えるということです。
また、蜃気楼の原因となる逆転層は、
普通ならば高度の上昇にともない気温が低下するはずなのに、
逆に上昇していることをいうのですが、
その高さもほぼ10m以下と考えられるので、
それより高い位置からでは蜃気楼が見えなくなります。
ですから、蜃気楼をよく見ようと思い、
展望台のような高い所へ上っても、見えないことが多いのです。
蜃気楼が見える場所はどこ？
蜃気楼が見える場所としては、
北海道の石狩湾に面した小樽市と、
富山県の東部に位置する魚津市が有名です。
特に富山県の魚津市は、蜃気楼を観光資源として重要視し、
魚津市だけでなく富山県を上げて蜃気楼推ししています。
魚津市では魚津漁港周辺を「蜃気楼展望地点」として整備し、
「海の駅蜃気楼」など、蜃気楼観光の将来に掛けています。
天気のいい日に魚津に来たら、
蜃気楼はかなりの確率で見ることができ、
生地の鼻先灯台や新湊大橋は、いろいろな表情を見せてくれます。
蜃気楼の形は、気温や風によっても変わり、
同じ蜃気楼は二度と見られないといわれます。
蜃気楼は光と風が織りなす自然の芸術ともいえ、
今も昔も多くの人々を魅了し続けています。
「富山市にあんなに高いビルってあったかしら？」何て思うような、
摩天楼が出現したり、船が逆さづりになったり、
日がな一日、海を見続けるのもいいかも知れませんね。
蜃気楼は温度が違う空気が接していれば、
時と場所を選ばず発生するそうです。
北陸新幹線が開通してからはさらに、
沢山の人が蜃気楼を見に来ています。
近くには埋没林博物館もあり、
蜃気楼の博物館でもある埋没林博物館の入り口には、
常に蜃気楼のライブ映像が流れています。
蜃気楼のことを、富山湾に浮かぶ竜宮城と思っているなんて、
ロマンチックな人もいるようです。
☆富山県魚津市の蜃気楼展望地点
北陸自動車道魚津ICより３キロ 車で６分
『埋没林博物館』
約2,000年前から地中に眠っていた
国の特別天然記念物指定魚津埋没林の展示と、
富山湾に現われる蜃気楼の紹介を行っています。
所在地： 〒937-0067 富山県魚津市釈迦堂８１４
電話： 0765-22-1049
『道の駅蜃気楼』
所在地： 〒937-0000 富山県魚津市村木２５００−２
電話： 0765-24-4301
蜃気楼が見える時期はいつ？
富山県魚津市の蜃気楼の場合
春型は、
４月～５月
気温１８℃～２５℃
北寄りの弱い風
晴れた日の午後
４月から５月の間で１０回程度出現します。
冬型は、
１１月～３月
気温１０℃以下
１ヶ月に１０回ほど現れる日もあります。
晴れた日で、条件が良ければ３時間ほど続くこともありますが、
５分持たないこともあります。
ちなみに蜃気楼が出た翌日は天気が崩れることが多いようです。
蜃気楼と陽炎の違いはなにか？
陽炎は、地面が熱せられて、
地面から水蒸気が立ち昇るため、景色が揺れて見える事です。
陽炎は、熱い路面で暖められた空気が立ち上るときに、
温度のムラ(空気の濃度のムラができる)ができるので、
光の透過で屈折を起こし、
その熱い空気を通してみる風景が、ゆがんで見える現象です。
たとえば、直射日光で熱せられている地面の上や、
焚き火の上などを通して遠くを見たとき、
空気が局部的に熱せられて対流が起こる時、
遠方の物体が細かくゆれたり形がゆがんで見える現象のことです。
蜃気楼と逃げ水の違いはなにか？
逃げ水とは、
暑い日の道路に水溜りがあるかのように見える現象のことです。
この逃げ水という現象は、
蜃気楼と同じ光の屈曲が原因でおこりますが、
こちらは太陽で地面が暖められて、屈折率が低くなり、
全反射することで水があるように見える現象です。
陽炎も逃げ水も空気密度の違いによる光の屈折が原因ですが、
日射などで大気の下の方が暖められて、
密度が低く屈折率が小さくなり、
上からの光が地面近くで全反射して、
あたかも水があるかのように見えるのが逃げ水です。
冷たい海水などで冷やされ大気の下の方が冷たくなり、
大気の上方の屈折率のほうが小さくなって下方向に屈折することで、
遠くの物体が浮かんでいるように見えるのが蜃気楼です。
同じ熱せられた空気が原因ですが、
陽炎は透過光による現象で、逃げ水は反射光による現象です。
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あとがき
蜃気楼とは、実際にはないものが目の前に現れる、
現れたように見える、
そんなミステリアスでロマンチックなものだと思っていたら大間違い！
気象現象としてその仕組みは、
原理的に解き明かされている自然現象ですが、
実際に蜃気楼を見ていると、
ミステリアスでロマンチックなままでいいような風景です。