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平静的海面有时会在空中或海平面出现高大楼台、城廓、树木等幻景，这种现象被称为海市蜃楼，简称蜃景。
蜃景的出现，与地理位置、地球物理条件以及特定时间的气象有密切联系。长岛是中国海市蜃楼出现最频繁的地域。长岛扼踞辽东半岛与山东半岛之间的渤海海峡，宛如一群绿宝石，与古城登州（蓬莱）隔海相望，被世人誉为“海上仙山”。唐诗云：“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间……”每年七八月的雨后，蜃景常会出现。蜃景中或现楼台亭榭，或群山纵横、万马奔腾，变化莫测，让人连声称奇。
海市蜃楼
古人眼中的海市蜃楼
关于海市蜃楼，世界各地都有记载，称为“海市蜃楼”“空中城堡”“水下宫殿”等。
远在11世纪初期，地中海一带的航海者就曾看到过海市蜃楼。他们认为这种海上的幻景是女妖摩根施的妖术，是为了诱惑船只驶向“魔岛”，然后吞噬它。
在爱尔兰，1187年的史书中把海市蜃楼记载为“诱惑岛”或“妖城”。爱尔兰人每次遇到不明岛屿时，为了分辨它是真岛屿还是“诱惑岛”，就会向岛上投掷燃烧的火把。火能驱邪，只要岛上能燃起火来，凡人就能安全上岛。
在中国，空中楼阁、海中龙宫、沙海仙山等这些家喻户晓、妇孺皆知的故事，应该说都属于海市蜃楼的范畴。北宋沈括写的《梦溪笔谈》一书中，详细记载了海市蜃楼：“登州海中，时有云气，如宫室、台观、城堞、人物、车马、冠盖，历历可见，谓之海市。或曰：‘蛟蜃之气所为’，疑不然也……”
海上为什么会出现海市蜃楼
搞清海上为什么出现海市蜃楼，不妨先做一个实验。把筷子插入盛水的玻璃杯中，会发现筷子像是被水折断了似的。该实验告诉人们，光线在穿过密度均匀的物质（介质）时，其传播方向和速度一般保持不变；当光线倾斜地穿过密度不同的两种介质时，在两种介质接触的地方，或者叫“界面”，不仅光的传播速度会发生改变，而且行进的方向也会发生偏折，这就是物理学中的光折射。当光线由密度较小的物质中射入密度较大的物质中，也就是从疏介质进入密介质时，要向垂直于界面的法线方向偏折，即折射角小于入射角，反之折射角大于入射角。这就是光的折射规律。
光折射实验——筷子插入盛水的玻璃杯
掌握了这一物理常识，就不难解释海市蜃楼了。所谓的海市蜃楼，其实是一种非常特殊的气候现象。在大自然中，空气层的各部分密度是有差别的。在特殊情况下，这种密度差会很大，因此容易发生光的折射和反射现象。
进入春季或夏季，海水温度和陆地温度相差较大，在海风和海流的直接影响下，海面空气经常出现下冷上暖的现象，呈现出低层空气密度大、高层空气密度小的情况。如果此时太阳光从海洋远处的物体上反射出来，穿过空气密度不同的两个界面，就会发生光折射。当这种光线从上前方斜着映入人们的视线时，人们就会看到远方出现的物体幻影，即蜃景。
蜃景并非海洋独有，沙漠、江河湖泊、山地丘陵等地方都有可能出现。
海市蜃楼出现的两大特点
一是蜃景多在同一地点重复出现，如美国的阿拉斯加上空经常发生。
二是蜃景出现的时间一定，比如俄罗斯齐姆连斯克附近的蜃景多在春天出现，而美国阿拉斯加上空的蜃景一般在6月20日至7月初出现。