TOP STORIES Αρθρογραφια Κοινωνία Μετεωρολογία και Κλίμα

Μια μετεωρολογική ψευδαίσθηση- “Το φαινόμενο της βρεγμένης ασφάλτου”

Όλοι κάποια στιγμή έχουμε ξεγελαστεί από την οπτική ψευδαίσθηση του νερού σε έναν δρόμο μπροστά μας ή την εμφάνιση μιας λίμνης στη μέση της ερήμου. Τα φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως αντικατοπτρισμός. Αν και αυτά τα χαρακτηριστικά δεν υπάρχουν, ο εγκέφαλός μας μας ξεγελάει ώστε να πιστεύουμε ότι υπάρχουν. Τι πραγματικά συμβαίνει λοιπόν; Υπάρχει λόγος που τα μάτια μας παίζουν αυτά τα κόλπα;

Για να κατανοήσουμε τη φυσική διαδικασία πίσω από αυτήν την ψευδαίσθηση, πρέπει να ξεκινήσουμε με την κατανόηση του πώς συμπεριφέρεται η θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα. Καθώς κινείστε προς τα πάνω από την επιφάνεια, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται με το ύψος. Επομένως, υπό μέσες ατμοσφαιρικές συνθήκες, όσο πιο ψηλά είναι το έδαφος, τόσο πιο κρύος είναι ο αέρας. Ο ρυθμός με τον οποίο μειώνεται η θερμοκρασία είναι μια πολύ χρήσιμη τιμή στη μετεωρολογία και καλείται βαροβαθμίδα . Αυτή μάς βοηθούν να προσδιορίσουμε τον τρόπο με τον οποίο ο αέρας θα κινηθεί κατακόρυφα, να αναλύσουμε τις πιθανότητες για καταιγίδες και, σε αυτήν την περίπτωση, να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν χαρακτηριστικά όπως οι αντικατοπτρισμοί. Η βαροβαθμίδα ποικίλλει σημαντικά σε διάφορα τμήματα της ατμόσφαιρας της Γης. Για παράδειγμα, στη στρατόσφαιρα (το δεύτερο χαμηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας), η θερμοκρασία στην πραγματικότητα αυξάνεται με το ύψος. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται αντιστροφή και είναι το αντίθετο από αυτό που παρατηρούμε συνήθως στην τροπόσφαιρα (το χαμηλότερο επίπεδο της ατμόσφαιρας όπου δημιουργείται  ο καιρός μας). Εάν η βαροβαθμίδα είναι μικρή που σημαίνει ότι η μείωση συμβαίνει σταδιακά καθώς κινείστε κατακόρυφα προς τα πάνω, ο αέρας δεν είναι πιθανό να ανέβει και οι καιρικές συνθήκες είναι συνήθως πολύ πιο ήρεμες. Όταν αυτή είναι υψηλή (δηλαδή η θερμοκρασία μειώνεται πολύ γρήγορα με το ύψος), ο αέρας ανεβαίνει γρήγορα και αυξάνεται η πιθανότητα για σύννεφα και βροχόπτωση. 

Μια μη σταθερή πυκνότητα οδηγεί σε διάθλαση του φωτός. Εάν υπάρχει μια συνεχής κλίση στην πυκνότητα, θα έχετε μια καμπύλη (i) σε αντίθεση με το φως που έρχεται κατευθείαν πάνω σας (d). Το μάτι σας δεν γνωρίζει, φυσικά, ότι το φως (i) που έρχεται σε αυτό ήταν λυγισμένο, οπότε στο μάτι/εγκέφαλό σας συνεχίζει το εισερχόμενο φως σε ευθεία γραμμή (v). Αυτός ο καθρεπτισμός στο αυτοκίνητο (ή σε άλλα αντικει’ίμενα) σας ξεγελά στη συνέχεια να πιστεύετε ότι ο δρόμος είναι βρεγμένος, επειδή ένας βρεγμένος δρόμος θα οδηγούσε επίσης σε μια αντανάκλαση. Επιπλέον, ο αέρας ταλαντεύεται (δηλαδή διακυμάνσεις της πυκνότητας), με αποτέλεσμα να ταλαντεύεται και το είδωλο του καθρέφτη, το οποίο προσθέτει στην ψευδαίσθηση του νερού.

Στην περίπτωση ενός αντικατοπτρισμού, έχουμε πολύ υψηλή θερμοβαθμίδα πολύ κοντά στην επιφάνεια. Ένας ζεστός δρόμος, για παράδειγμα, κάτω από ψυχρότερο αέρα ακριβώς από πάνω του μπορεί να δημιουργήσει μια ακραία διαφορά θερμοκρασίας σε πολύ μικρή απόσταση.

Δεδομένου ότι το φως ταξιδεύει μέσω ζεστού, λιγότερο πυκνού αέρα πιο γρήγορα και θέλει να πάρει τη συντομότερη δυνατή διαδρομή σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο σημείο, το φως που ταξιδεύει κοντά στο έδαφος θα κάμπτεται προς τα πάνω σε σχήμα U μέσω του θερμού αέρα. Σε έναν θεατή, αυτό κάνει το φως από τον ήλιο να φαίνεται σαν να ταξίδευε σε ευθεία γραμμή απευθείας από την επιφάνεια. Βλέπουμε αυτό που φαίνεται να είναι νερό επειδή το νερό και αυτή η μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας κάμπτουν το φως με πολύ παρόμοιο τρόπο. Έτσι ο εγκέφαλός μας παρερμηνεύει αυτή την κάμψη του φωτός ως την παρουσία νερού στο έδαφος. Ενώ το ίδιο το νερό δεν υπάρχει στην πραγματικότητα, οι αντικατοπτρισμοί είναι ενδιαφέρουσες οπτικές ψευδαισθήσεις που πραγματικά ξεγελούν τον εγκέφαλό μας για να δει κάτι που διαφέρει από την πραγματικότητα!

Visited 17 times, 1 visit(s) today
0Shares

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *