Les différentes sortes de mirage

 

            Les mirages terrestres peuvent être répartis en différentes catégories, les mirages inférieurs et supérieurs ainsi que les Fata Morgana et Bromosa qui sont une réunion des deux précédents. Tous ces mirages sont devenus célèbres par le fait qu’ils étaient mystérieux, et qu’ils sont à l’origine de légendes, de certains mythes mais aussi de découvertes. Cependant le fait d’avoir trouvé une explication rationnelle à tous ces phénomènes n’enlève rien à leur extraordinaire beauté.

 

 

1. Le Mirage inférieur

    

Le mirage inférieur est un phénomène se produisant lorsque les rayons du soleil chauffent fortement le sol, réchauffant à son tour l’air situé juste au dessus de lui. Une couche d’air infiniment mince se forme alors et sa température diminue à fur et à mesure que l’on s’éloigne du sol : on dit que le gradient thermique est négatif. Moins il y a de vent, plus ces couches d’air sont marquées. Le gradient d’indice est  dit négatif car l’air chaud étant moins dense que l’air froid, l’indice de réfraction augmente à fur et à mesure que l’on s’éloigne du sol. Grâce à cela les rayons se courbent vers le haut, vers les couches d’indices plus élevés. Une variation de température de 3 °C sur une hauteur de 1 m est suffisante pour observer un tel phénomène. Progressivement les rayons provenant de l’objet vont se diriger vers le sol par réfraction jusqu’à atteindre un angle limite, ils ont alors réfléchis. C’est ce que l’on appelle la réflexion totale. Ainsi l’observateur va recevoir certains rayons, cependant l’œil humain ayant pour habitude d’observer des objets dans un milieu homogène, où les rayons se propagent en ligne droite, alors ces rayons semblent provenir du sol. On a ainsi l’impression qu’ils s’y sont réfléchis. Dans la nature, le phénomène le plus courant de réflexion est lié à une couche d’eau qui joue le rôle de miroir. L’image apparaît en dessous de l’objet réel d’où le nom de mirage inférieur.

On observe donc fréquemment des mirages inférieurs sur la route si il y a la présence d’une étendue d’eau. L’observation de ces mirages est accentuée si la surface de la route est plane et si l’on se rapproche de la flaque d’eau celle-ci recule. Il en est de même lorsque l’air se rafraîchit le soir, les rayons thermiques diminue du fait de la diminution du gradient thermique provoquant ainsi un éloignement de la flaque d’eau. L’observation d’un tel mirage dépend aussi de la hauteur de l’observateur. En effet si l’observateur se baisse, les flaques se rapprochent de lui. La forme de l’objet dépend quand à elle du gradient thermique. Si ce dernier est constant alors, la trajectoire de la lumière étant parabolique, l’image est déplacée simplement vers le bas sans subir aucune transformation. Par contre si le gradient thermique n’est pas uniforme, alors les rayons sont plus ou moins déviés donnant naissance à une image déformée, droite ou inversée. C’est ainsi que dans le désert on peut apercevoir au loin des palmiers avec leurs images inversées en dessous d’eux qui semblent se refléter sur un point d’eau. On peut aussi voir toujours dans le désert une île et son reflet dans une prétendue mer qui n’est en réalité qu’une simple colline sous le ciel avec leurs images inversées en dessous.

Pour voir de tels mirages, il faut non seulement qu’il y ait un échauffement au niveau du sol mais aussi que l’observation se fasse sur une surface plane et sur une distance importante. Ils sont ainsi visibles en été au niveau de grandes étendues planes telles qu’une prairie ou un champ, une route ou une ligne de chemin de fer mais aussi dans les déserts.

 

Principe du mirage inférieur

 

 

                                                                 Exemple de mirage inférieur dans le désert

 

Maintenant que nous nous sommes intéressés au mirage inférieur venons en à son contraire, le mirage supérieur.

 

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