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海市蜃楼的“蜃”,原来是个大蛤蜊?

张辰亮 中国国家地理BOOK 2022-10-09

▲ 《海市蜃楼》。空中楼阁,蜃气化成。图/聂璜《海错图》


忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间

*本文节选于《海错图笔记·叁》,有删减。



“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。”——沈括《梦溪笔谈》


至少从北宋时起,古人就开始记录“海市蜃楼”的奇异景象。现在我们已经知道了,海市蜃楼是一种自然现象,也就是物体反射的光经大气折射而形成的虚像

但对古人来说,在海上出现的亭台楼阁,实在是难以解释;于是他们便认为,海市蜃楼的秘密,就藏在“蜃”里。 对此,“博物君”张辰亮在《海错图笔记·叁》里,做了一番深入的考究。



蜃,大蛤蜊也


海市蜃楼,海、市、楼三个字好理解,因为这种现象多发于海上,街市楼阁并立;可这个“蜃”,到底是什么东西?

《周礼》上清晰明了地记载:“蜃,大蛤蜊也。原来是个蛤蜊!可蛤蜊就算再大也大不过一栋楼,它和海市蜃楼又有什么关系?


▲ 蛤蜊:蛤?关我啥事???图为毛蚶(毛蛤)。图/视觉中国


古人猜测,海市蜃楼是蜃吐气所化成的。虽然从来没搞清过“蜃”到底是哪种蛤,但无数人亲眼见过“海市蜃楼”,却无法解释,就有了这种猜测。


《海错图》作为一本描绘各类海洋生物的图谱,蜃吐气成海市的场景也被画入其中。作者聂璜心中,海市蜃楼就是蜃吐出的气,这是定论,没必要再整出别的幺蛾子。他说:“海旁蜃气象楼台,昔人久已明言,无人不解,何必反云风水气漩乎?


▲ 上古初民会用大蚌壳磨成镰状,收割庄稼,这类蚌壳制品被称为“蜃器”。图/《海错图笔记·叁》


可能是因为他超级喜欢不靠谱的神话,谈到的时候抑制不住内心的兴奋。这从他的行文语气中就能感受到:“蜃尤非凡介之比!”“蜃……流露英华以吐奇气于两间,堪与化工之笔共垂不朽!”“以愚揆之,必有深意!

关于海市蜃楼的成因,古人其实也很好奇。北宋科学家沈括的《梦溪笔谈·异事》就提到:“或曰蛟蜃之气所为,疑不然也。有人说海市是蜃吐气所化,他很怀疑。


▲ 2006年5月7日13:20到14:00,山东蓬莱,八仙渡景区以东海域出现的海市蜃楼,历时40分钟。图/《海错图笔记·叁》


由这句话深挖开去,你会发现,“海市是蜃吐气化成”的说法在古代并不被广泛认可,很多古人都对此表示怀疑,并提出了自己的看法。


明代的郎瑛注意到,海市蜃楼总在春夏出现,而且显现的只是普通景色,不是什么仙宫楼阙。所以他认为,出现海市的地方,以前可能是陆地,存在“城郭山林”,后来沧海桑田,这些地方沉入海底。但“春夏之时,地气发生”,水下遗址的影像被地气熏蒸上来,呈现在空中,成为海市。明人叶盛则说:“海市……大率风水气旋而成。

▲ 法国布列塔尼地区出现的蜃景。右边和左边时断时连。图/《海错图笔记·叁》


在当时的科技条件下,这些古人不迷信盲从,根据自己独立的思考提出观点,非常可贵。其中有一些,已经非常接近科学事实了。



真实的幻觉


相对于幻觉,海市蜃楼是一种真实的光学现象,由于观测到的位置是由实际光线折射形成的虚像,它可以用照相机来捕捉影像。常见的海市蜃楼有两种:上现蜃景和下现蜃景。前者出现在地平线以上,后者出现在地平线以下。


▲ 上现蜃景(左)和下现蜃景(右)原理示意。图/《海错图笔记·叁》


海上出现的,大多是上现蜃景。春夏之交,海水还比较冷,导致它表面的低层空气也冷,但高层已经有暖空气袭来,下冷上热,上下的空气密度不同,使光线发生折射,让远处物体的图像显现在实际位置的上方。于是,我们看到了远在地平线以下、原本看不到的物体。


下现蜃景大多发生在陆地上。天气炎热时,地面被晒得发烫,低层空气很热,但高层空气较冷,和海上正好相反。于是远处物体的图像显现在实际位置的下方,而且是倒立的。旅行者常在沙漠中看到远处有湖水、水中还有沙丘的倒影,跑过去一看,根本没有水。这就是下现蜃景。那湖水,其实是天空的倒像。沙丘的倒像也呈现在本体的下方,貌似水中的倒影。


▲ 炎热公路上的下现蜃景。地面上的“积水”其实是天空的倒像。日本人管这叫“逃げ水”,意思是这摊“水”仿佛会逃走,你永远也到不了它的跟前。图/《海错图笔记·叁》 


住在城市的你,不用跑到沙漠,挑个大热天,开车上路,能看到柏油路的尽头仿佛有积水,汽车走在上面还有倒影,这就是下现蜃景。


在海面或者极地,气象条件复杂时,还会出现“复杂蜃景”,就是上现蜃景和下现蜃景的结合。地平线上会出现一堵“光墙”,墙里的景物极其诡异。明人袁可立形容自己见过的海市“高下时翻覆,分合瞬息中”,应该就是复杂蜃景。



为什么是蓬莱?


从古到今,山东登州(今蓬莱、龙口、烟台一带)一直是目击海市蜃楼最频繁的地方。和“吐鲁番葡萄干”“阳澄湖大闸蟹”一样,“登州海市”成了登州的特产。就像看极光往往要去北欧,看海市蜃楼,就得来登州(蓬莱)。


▲ 蓬莱沿海。图/视觉中国


为什么蜃景在山东蓬莱如此频繁?聂璜在《海错图》里画完吐气的蜃,也思考了这个问题, 并以他稀奇古怪的思路解释道:


“山东是什么地方?是齐鲁之墟!是周公的封地!是孔子的老家!是万古景仰的文明之地啊!蜃是文明之物,这么有灵性,当然要依附在周公、孔子门下啦。变蜃的雉鸡, 也一定是从山东入海的。”


▲《雉入大水为蜃》。图/《海错图》


明明说的是蜃,怎么又扯到雉鸡了呢?这就不得不提到古代一种被广泛接受的学说,“化生说”,也就是认为一种生物可以和其他生物相转化。早在西汉,《礼记》中便有相关记载:“雉入大水为蜃”。大水就是海,也就是说,古人认为雉鸡进入海里会变成大蛤蜊。


现代人都知道,任何一种雉,都不可能变成大蛤蜊。但聂璜有一点说对了,山东自古是文明之地,人口稠密,目击者多,文化人多,留下的记载也多。一旦被名人记录,比如苏轼在登州当过5天太守,就写下了著名的《登州海市》,后人就会慕名而来,导致其越来越有名。


其实,秦皇岛、宁波、上海金山都出现过蜃景,甚至洞庭湖都多次出现“湖市蜃楼”,可惜它们都没有名人“加持”,无法与登州海市竞争。


▲ 蓬莱沿海。图/视觉中国


蓬莱在中国北部,四季分明。春夏之交,气温迅速上升,为上现蜃景创造了条件。再加上蓬莱更是位于渤海最狭窄的西部——渤海海峡,在望(满月)、朔(新月)前后会出现大潮汐,大潮把冰冷的底层海水卷到水面,使海水表面的空气变冷,而上层空气已经很热了,于是发生上现蜃景。


▲ 复杂蜃景经常会在海面立起一条“光墙”,墙中的景物极度变形。近年有研究认为,泰坦尼克号沉没的原因,就是这种光墙遮挡了远景,使船员没有及时发现冰山。图/《海错图笔记·叁》


而冬季大潮时正相反,卷上来的底层海水较暖,利于出现下现蜃景。蓬莱市气象局统计过1980—2007年发生在蓬莱北部的18次海市,发现有16次出现在望、朔日前后5日内,占88.9%, 足以证明这一点。


在蓬莱的海面上,散布着32个小岛,统称长岛县。它们离蓬莱很近,在特定的大气条件下,这些平时站在蓬莱岸边就能看到的岛,会悬浮、变形。2002年10月24日,蓬莱北面的大小黑山岛、大竹山岛两头翘起,悬浮于海面之上。岛和岛之间还出现了一串斑点,形状不断变化。渔民称这种平时看得到的景物临时变形的现象为“海滋”。其实,它属于下现蜃景。


▲(明)慎蒙的《观海市记》曾有“山抬头张口,海将市矣”的记载。“山抬头张口”正是“海滋”现象的特点,说明古人已经总结出,海滋往往预示着更大规模的复杂蜃景。这是2008年11月17日,青岛栈桥正南方海面的竹岔岛、驼岛、大石岛和小石岛发生海滋现象。两边翘起,半悬半浮,即所谓“山抬头张口”。图/《海错图笔记·叁》


另外,在蓬莱的北边,辽东半岛伸过来,其尖端是大连。平时从蓬莱望去,大连在海平面以下,看不见。一旦有上现蜃景条件,显示出来的景物会不会就是大连呢?我不敢确定,希望下次蓬莱出现上现蜃景时,有人能辨认一下有没有大连的标志性建筑。


还有一点,绝大多数人对海市蜃楼并不熟悉,只要蓬莱一带出现任何风吹草动,都容易被指认成海市这种情况在如今愈发明显。


▲ 烟台平流雾过境,像极了海市蜃楼。图/视觉中国


随手搜了下,10条关于海市蜃楼的新闻: 4条是平流雾(贴地的一层雾挡住了高楼底部,露出楼顶);2条是网友PS的;1条是网友隔着半开的玻璃窗拍外面,玻璃上映出了旁边的景象;1条是海上临时开来了形状奇怪的大型作业船;1条是平时雾霾太严重,今天突然天儿好了显露出远方的景物。只有1条,是真的海市蜃楼。


真真假假,或许,这就是现代版的海市蜃楼了。


▲ 这是海市蜃楼的成像示意。它是根据学者文斯在英格兰东南部观测到的蜃景绘制的。但这张画把文斯的原始记录进行了夸张,并不严谨。现实中的蜃景不会高出海平面如此之多,也没有这样巨大。



作者:张辰亮,专注科学传播的“博物达人”,《博物》杂志策划总监,@博物杂志 运营者,中国科普作家协会会员。

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作者丨张辰亮

编辑丨西湖醋鱼、苏小七

内容来源 | 《海错图笔记·叁》,有删改

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