其实自然界中常见的海市蜃楼可分为两种 ， 一种是经常出现在大海上的“上现蜃景”主要显示于海面上的空中 ， 位置比较高 ， 图像是正立的；一种是经常出现在沙漠上的“下现蜃景” ， 主要显示在远处的沙漠地面上 ， 位置比较低 ， 图像是倒立的 。
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不过海市蜃楼出现的地点可并不只有海洋上和沙漠中 ， 只要条件具备 ， 它可以出现在任何地方 。 只是海洋上和沙漠中比较容易创造形成条件 ， 所以出现的频率较多罢了 。
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虽然都是由光的折射产生的 ， 但出现在海洋上和沙漠中的两种海市蜃楼的形成机制并不相同 。 海面上的“上现蜃景”出现于空气中下层空气密度大 ， 而上层空气密度小时 ， 这时远处的景物反射过来的光线在角度上就会向上抬升 ， 空气中就会呈现出虚无的景象 ， 这就是海洋等地方出现的位于空中的海市蜃楼的形成原因 ， 通常出现于地面温度较冷 ， 而空中温度较暖的时候 。
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比如去年的12月20日 ， 无锡惠山大道西南方向的天空中就出现了一列行驶中的高铁动车组的影像 ， 看上去就像一列“开向天国的列车” ， 其形成原因就是密度不同的空气将大约7公里外的一列动车组行驶的影像折射了过来 。
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沙漠中的海市蜃楼的形成机制与之相反 ， 当地面空气密度小而高空空气密度大时 ， 那么远处高空中的景物光线就会向下折射到地面上 ， 6月14日新疆鄯善库木塔格沙漠中出现了海市蜃楼就是这样形成的 ， 沙漠地面上的湖泊其实是远处的天空 ， 天空的光线经过折射出现在了远处的沙漠上 ， 而且是缩小和倒立版的 ， 所以看上去和天空并不一样 。 所以相对于海面上的海市蜃楼来说 ， 沙漠中的蜃景的形成机制很特殊 。
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由于沙漠表面的蒸腾作用 ， 密度不同的气流也会使光线不断发生偏移 ， 所以“沙漠中的湖面”看上去仿佛水波荡漾波光粼粼 ， 至于湖中的水草绿洲树木房屋 ， 也是天空或地面上的物体的光线变幻形成的 。
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