Kees Floor, Het Weer Magazine, april 2012

In deze tijd van het jaar menen we boven warme wegen vaak plassen water te zien: de 'gewone luchtspiegeling' of luchtspiegeling naar beneden. Er zijn echter meer vormen van luchtspiegelingen. De meest gecompliceerde variant staat bekend als fata morgana.

Fata Morgana in de buurt van Tetlin in het oosten van Alaska, gefotografeerd met een sterke telelens. Foto: David Cartier.	Fata Morgana, San Francisco, California, USA. Foto: Mila Zinkova.
Fata Morgana, Manitou Islands,Canada.. Foto: jimflix!/flickr	Fata Morgana, Beaver Creek, Yukon,Canada.. Foto: David Cartier.

Een 'gewone' luchtspiegeling is in deze tijd van het jaar, het voorjaar en de eerste helft van de zomer, vaak te zien boven een door de zon verhitte asfaltweg, spoorlijn,zeewering of zandvlakte. Het is dan net of er in de verte plassen water op de weg staan. In werkelijkheid zien we de lucht weerspiegeld in een warm luchtlaagje vlak bij het asfalt. Als we de hemel in andere situaties in de buurt van het aardoppervlak weerspiegeld zien, is dat meestal in water of in natte oppervlakken; vandaar onze onjuiste interpretatie. Overigens is de aanwezigheid van wegen of asfalt niet belangrijk; het gaat om het warme oppervlak. In de woestijn of op het strand is het het zand van de bodem dat de warme ondergrond levert voor het luchtspiegelingseffect.
In het najaar zien we luchtspiegelingen ook boven het relatief warme water van de Noordzee, van de Waddenzee of van grote meren. We interpreteren de luchtspiegeling dan niet als water, maar als onderste deel van de hemelkoepel.
Als we de luchtspiegeling proberen te bereiken, blijkt er niets te zien. De zogenaamde plassen water bevinden zich nog steeds op zekere afstand. De luchtspiegeling zelf is niet benaderbaar, net zo min als bijvoorbeeld de voet van de regenboog met zijn zogenaamde pot met goud.
De luchtspiegelingen spiegelen niet alleen lucht. Soms lijken voorwerpen in de verte, gebergten, eilanden of verre kusten te zweven boven de horizon. Ook ziet men dan vaak onder voorwerpen of delen daarvan een gespiegeld beeld. Zelfs de boven een relatief warm wateroppervlak ondergaande zon kan zich niet aan de gevolgen van het luchtspiegelingseffect onttrekken (zie kader).
Je kunt de luchtspiegelingseffecten boven een warm aardoppervlak het best zien met behulp van een verrekijker of door de telelens van een camera.

Luchtspiegelingen naar boven
Bij de beschreven vorm van luchtspiegelingen bevindt het spiegelbeeld zich onder het gewone beeld: het zijn luchtspiegelingen naar beneden. Een tweede vorm van luchtspiegelingen, de luchtspiegeling naar boven, is zeldzamer en mede daardoor ook minder bekend. Zij doet zich meestal voor boven koud oceaanwater of de uitgestrekte sneeuw- en ijsvelden van de poolgebieden. Een gelaagde opbouw van de atmosfeer is vereist. De lichtstralen spiegelen dan tegen de grensvlakken of overgangszones tussen warmere en koudere horizontale luchtlagen. Aan zee zien we in zo'n geval boven schepen of andere objecten in de verte een spiegelbeeld dat op zijn kop boven het origineel hangt. Het verschijnsel wordt ook vanaf de Nederlandse kust af en toe waargenomen.
Overigens zijn de afgebeelde voorwerpen en objecten in de luchtspiegelingen naar boven .lang niet altijd duidelijk herkenbaar. De atmosfeer gedraagt zich in het geval van luchtspiegelingen namelijk als een zeer slechte lens, die de beelden van objecten vervormt. Bovendien zijn er soms helemaal geen objecten aanwezig en wordt het aardoppervlak zelf vervormd met rechtopstaande onregelmatigheden. Onherkenbare, meervoudige beelden van voorwerpen in de verte worden gemakkelijk bestempeld tot onbekende en onverklaarbare diersoorten, zoals het Monster van Loch Ness, zeemeermannen en andere meer- en zeemonsters.

Fata Morgana
Bij beide vormen van luchtspiegelingen kan het licht van een voorwerp in de verte het oog van de waarnemer op twee verschillende manieren bereiken: eenmaal rechtstreeks en eenmaal via een spiegeling of kromming van de lichtstralen. Bij een fata morgana is twee nog niet genoeg; we zien dan licht afkomstig van een en hetzelfde punt in de verte op drie of meer verschillende plekken. Niet voor niets spreekt van Dale over een ´meervoudige luchtspiegeling´. Op deze manier ontstaan sterk vervormde beelden van voorwerpen in de verte of zelfs van een tot aan de gezichtseinder reikend zeeoppervlak, een vlak landoppervlak of een uitgestrekte ijsvlakte. De beelden wekken de suggestie van overhangende muren of van gebouwen of zuilen, die er in werkelijkheid niet zijn: het zijn met recht luchtkastelen. Doordat de atmosfeer ook onder die omstandigheden werkt als een lens van uiterst belabberde kwaliteit, zijn de ongebruikelijke, onherkenbare en moeilijk te interpreteren beelden bovendien vaag. Daardoor kunnen we onze fantasie de vrije loop laten en kan de wens de vader van de gedachte worden. Dus menen we in de woestijn het water en de schaduwgevende palmen te zien van de imaginaire oase. Op zee of boven een ijsvlakte denken we land of bebouwing te zien die er helemaal niet is.
De luchtspiegelingseffecten, en dus ook de fata morgana, nemen slechts een zeer klein deel van ons gezichtsveld in beslag. Op foto's zijn ze daardoor moeilijk te zien, behalve als er sterke telelenzen aan te pas zijn gekomen.