нижний мираж

Ответ от ~Malina~[гуру]
В основе оптического эффекта лежит особое распределение плотности воздуха по вертикале. При определенных условиях это приводит к возникновению у горизонта мнимых изображений.
Мираж представляет собой изображение реально существующего на земле предмета, часто увеличенное и сильно искажённое.
Миражи бывают верхние, нижние и сложные.
Нижние (или озёрные) миражи возникают над сильно нагретой поверхностью. Наблюдают их в пустынях и знойных степях. Воздух около земли сильно нагрет, и его показатель преломления меньше, чем у лежащего более высоко холодного воздуха. Отражение в этом слое аналогично отражению в воде. Роль зеркала играет сам воздух. В этом случае световой луч вблизи земли изгибается так, что его траектория обращена выпуклостью вниз (показывает схему нижнего миража). Поэтому наблюдатель видит объекты (холмы в пустыне и др. ) перевёрнутыми, как бы стоящими на берегу озера. Причём иллюзию блестящей поверхности озера создают участки неба, отражаясь в воздушном зеркале. Такие миражи может заметить любой человек. Они возникают в солнечные летние дни над асфальтовыми дорогами. В жаркий день хорошо видны «лужи воды» впереди, хотя в действительности дорога сухая.
Верхние миражи возникают, наоборот, над сильно охлаждённой поверхностью, например, над холодной водой. Они наблюдаются в северных широтах. В случае верхнего миража показатель преломления воздуха выше у поверхности воды и уменьшается с высотой. Световые лучи изгибаются так, что их траектория обращена выпуклостью вверх. Поэтому наблюдатель может видеть объекты, скрытые за горизонтом, причём видеть их вверху, как бы висящими над линией горизонта (показывает схему верхнего миража). Примером верхнего миража может служить ситуация, когда жители города Ломоносова иногда отчётливо видят здания и улицы Санкт-Петербурга. Расстояние между этими городами 40 км, так что о прямой видимости речи идти не может.
Многие, очевидно, слышали легенду о «летучем голландце». Это был, без сомнения, верхний мираж, т. е. изображение какого-либо обыкновенного парусного судна, которое шло где-то за горизонтом.
Миражи сложного вида, или фата-моргана, возникают, когда одновременно есть условия для появления нижнего и верхнего миражей, например, над тёплым морем. Сложные миражи имеют вид призрачных дворцов и замков, лугов и садов, при этом вся картина быстро исчезает и сменяется другой.
Источник: