Hvað eru hillingar og eru til mismunandi tegundir af þeim?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað eru hillingar og eru til mismunandi tegundir af þeim?
Hraði ljósbylgna í lofti ræðst af þéttleika loftsins, fjölda sameinda á rúmmálseiningu. Þéttleikinn stjórnast svo af þrýstingi og hitastigi; vex með hækkandi þrýstingi og fallandi hitastigi. Hraðanum v er lýst með jöfnunni v=c/n, þar sem c er ljóshraðinn í lofttæmi og stærðin n er svokallaður ljósbrotsstuðull (e. index of refraction).

Við staðlaðar aðstæður í andrúmslofti (þrýstingur 1,0 bar og hitastig 0°C) er brotstuðull loftsins n=1,00030. Við tölum um einsleitt efni ef brotstuðullinn er sá sami alls staðar í efninu. Ljósgeislar fara eftir beinni línu í einsleitu efni. Þegar við horfum á eitthvert fyrirfæri í fjarska, nema augu okkar ljósgeisla sem hafa speglast/dreifst af fyrirbærinu. Augun nema styrk, lit og stefnu ljósgeislanna og heilinn les úr þessum merkjum. Hann túlkar stefnu ljósgeislanna að augunum sem upplýsingar um stefnu til fyrirmyndarinnar.

Með misleitu efni, þar sem brotstuðullinn breytist með staðsetningu í efninu, verður tilveran mun fjölbreyttari. Ljósgeislar svigna á ferð sinni um efnið. Þar sem breyting á hitastigi með hæð í loftlögum næst jörðu veldur breytingum á þéttleika loftsins, það er fjölda sameinda á rúmmmálseiningu, koma fram hillingar.

Hitastigullinn getur verið með tvennu móti. Á heitum degi hitnar yfirborð jarðar í sólskini og hitar loftið næst jörðu. Þá lækkar hitastigið og þar með ljóshraðinn með hæð. Þetta er óstöðugt ástand þar sem heitara loftið leitar upp og það kaldara niður, en sólin getur viðhaldið neikvæðum hitastigul með hæð meðan hennar nýtur við (hér er vísað til hitastiguls sem er miklu kröftugri en bakgrunnsstigullinn -6°C/km í andrúmsloftinu.) Þessar aðstæður geta framkallað hillingar þar sem sveigja ljósgeislanna færir mynd af fjarlægu fyrirbæri neðar, jafnvel svo að neðri hluti fyrirbærisins hverfur bak við sjóndeildarhring. Á ensku er þetta kallað inferior mirage og við gætum kallað hitahillingu á íslensku.

Á köldum degi getur hitastigullinn orðið á hinn veginn. Loftið kaldast neðst en hitnar svo með vaxandi hæð. Þetta ástand er stöðugra en það fyrra, þar sem lóðrétt loftskipti eru minni því kaldasta loftið neðst er eðlisþyngra en heitari loftmassar ofar. Hillingar sem þessu ástandi fylgja getum við kallað kuldahillingar (e. superior mirage)

Myndir:

• Inferior Mirages. (Sótt 18.03.2024).
• File:Superior mirage of ships in the Gulf of Riga.jpg - Wikimedia Commons. (Sótt 18.03.2024).

Upprunalega spurningin hljóðaði svona: Hvernig stendur á hillingum sem sjást t.d. á vegum og hvað eru hillingar?...