신기루란 밀도가 서로 다른 공기 층에서 빛이 굴절함으로써 멀리 있는 물체가 거짓으로 보이는 현상. 어떤 조건하에서 포장도로나 사막 위의 공기는 강렬한 햇빛으로 뜨겁게 가열되고, 고도가 높아짐에 따라 급속히 냉각되므로 밀도와 굴절률이 커진다.

신기루라는 명칭은 중국의 상상의 동물인 <이무기>가 숨을 내쉴 때 보이는 누각이라는 뜻이다. Mirage는 프랑스 말의 의미로 "to look at in wonder"로 miracle과 관련이 있다. 신기루는 다음과 같이 3가지 형태로 구분해 볼 수 있다.

·하방굴절 신기루

나폴레옹 1세의 이집트 원정 때 종군하였던 프랑스의수학자 G. 몽즈가 처음으로 이 현상을 기술하여 {몽즈현상}이라고도 한다. 물체의 윗부분, 나무꼭대기에서 아래쪽으로 반사된 햇빛은 보통 차가운 공기를 지나 똑바로 나아갈 것이다. 각도 때문에 그 빛을 정상적으로 볼 수 없지만, 그 빛은 지표 가까이의 밀도가 희박해진 뜨거운 공기층을 지나면서 위쪽으로 구부러지므로 관측자의 눈에는 마치 그 빛이 뜨거운 지표면 아래쪽에서 나온 것처럼 보이게 된다. 반사된 빛 중에 일부는 굴절하지 않고 똑바로 눈에 들어오기 때문에 나무의 직접상도 볼 수 있다. 이 두 상 가운데 하나는 나무의 실상이고 다른 하나는 물에 반사된 것처럼 거꾸로 보이는 상이다. 하늘이 신기루의 대상이 되면 땅이 호수나 물의 표면으로 잘못 인식된다.

·상방굴절 신기루

빈스 현상이라고도 한다. 지표의 공기가 몹시 차갑고 그 위가 따뜻할 경우, 지표부근의 현저한 기온역전으로 인해 광선이 굴절하여 먼 곳에 있는 실물이 거꾸로 매달린 도립상의 형태로 나타나거나, 솟아올라 보인다. 두 경우 모두 신기루의 상이 실물보다 위쪽에 형성된다. 북극해 같은 곳에서 잘 나타나며, 대기의 조건에 따라 해상에 떠있는 작은 유빙이 거대한 빙산으로, 또는 자그마한 어장이 크고 화려한 궁전으로 변모하기도 하여 항해자나 탐험자들이 신비감에 이끌린다.

·측방굴절 신기루

수평방향으로 빛이 이상굴절하는 것으로 수직인 벼랑이나 벽이 햇빛을 받아 뜨거워진 경우나 해안의 얕은 곳과 깊은 곳의 수온이 다른 경우 등이 조건이 된다. 때로는 수면 위에서처럼 차갑고 밀도가 큰 공기층이 뜨거운 공기층의 아래에 놓이는 경우가 있다. 그러면 반대현상이 생겨 마치 물체가 실제 위치보다 위쪽에 있는 것처럼 보인다. 예를 들면 수평선 너머 배가 있을 때처럼 실제로 보이지 않아야 할 물체가 하늘에 떠 있는 것처럼 보이게 되는데, 이 현상을 {공중누각}이라고 한다.

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