夏天地面上那些透明"火焰"是怎么回事？

2025-08-12

炎热的夏日，当你走在柏油马路上或者凝视远处的地面时，是否注意到过一种奇特的现象：地面附近似乎有透明的"火焰"在跳动，就像看透明的火苗在舞蹈一样？这种现象看起来很神秘，但其实背后有着非常有趣的物理原理。让我们一起来揭开这个夏日奇观的科学秘密。

一、热气流的形成过程

这一切都要从太阳开始说起。强烈的阳光照射到地面上，地面迅速升温。由于地面具有良好的吸热能力，它会将吸收到的热量通过热传导的方式传递给紧贴地面的空气层。这些贴近地面的空气受热后开始膨胀，体积增大的同时密度降低，变得比上方的冷空气更轻。

根据阿基米德原理，密度小的热空气会产生浮力，开始向上运动。在上升过程中，这些热空气团会与上方温度较低、密度较大的冷空气发生碰撞和混合。这种碰撞并不是均匀的，而是不规则的，就像沸腾的水中气泡上升时的情形。

关键的物理现象在于：不同温度和密度的空气具有不同的折射率。当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象。在热空气和冷空气的交界面处，由于折射率的差异，光线的传播路径会发生弯曲。

由于冷热空气的交界面在不断变化和移动，光线的折射方向也在持续改变，这就造成了我们看到的透明"火焰"跳动效果。实际上，这是空气密度梯度变化造成的光学现象。

这种现象之所以看起来像火焰，是因为真正的火焰燃烧时也会产生类似的效果。火焰周围的高温气体密度较低，与周围冷空气形成密度梯度，同样会使光线发生不规则折射，产生扭曲跳动的视觉效果。

• 为什么在沙漠中经常出现"海市蜃楼"现象？

• 为什么热水澡时浴室里的物体看起来会"扭曲"？

• 为什么飞机起飞时，跑道远处看起来会"波动"？

• 如何利用这个原理来判断地面温度的高低？

地面附近的透明"火焰"跳动现象，实质上是热空气上升与冷空气混合时，在不同密度空气交界面处发生的光折射现象。这是一个典型的光学现象，展示了温度差异如何影响空气密度，进而影响光的传播。

✅ 夏日出行时，可以通过观察地面"热气流"的强弱来判断地面温度，避免在最热的时段进行户外活动。

✅ 拍摄远景照片时，如果发现画面"抖动"，可能是热气流影响，建议选择清晨或傍晚等温差较小的时段拍摄。

✅ 在高温天气下开车时，注意远处路面可能因热气流而产生视觉干扰，保持安全车距。