为什么能看到热浪

我们能看到“热浪”主要有以下原因：

光线折射和不均匀加热

1. 光线传播路径改变
   • 当地面被太阳加热时,靠近地面的空气温度迅速升高，热空气的密度比冷空气小，会形成向上的对流，这种对流导致空气密度分布不均匀。
   • 光在不均匀介质中传播时会发生折射,从远处物体射来的光线，在经过温度不断变化的近地面空气层时，传播路径会不断弯曲。
   • 在炎热的夏日,当我们观察远处的路面时，会看到路面好像有一层波动的“水”，这其实就是光线折射造成的视觉假象，这层“水”看起来就像是热浪在闪烁，因为光线不断地被不均匀的空气折射，使得我们看到的远处物体的影像也随之晃动。
2. 形成类似海市蜃楼的效果
   • 这种光线折射和空气不均匀加热的现象类似于海市蜃楼的原理,在海市蜃楼中，光线经过不同密度的空气层多次折射，将远处的景物呈现在我们眼前，仿佛景物在“热浪”中浮动。
   • 当我们看到热浪时,也是因为光线在近地面不均匀的热空气层中折射，使得景物的光线发生扭曲，给我们一种物体在热浪中波动、闪烁的视觉感受，在沙漠中，由于地面温度极高，空气受热不均匀，经常能看到远处的景物像是在热浪中摇曳，这就是典型的光线折射导致的类似热浪的视觉效果。

热辐射与视觉感知

1. 热空气的红外辐射
   • 热空气会向外辐射红外线,当我们的眼睛接收光线时，不仅能感知可见光，也能在一定程度上感知到周围环境的红外辐射。
   • 靠近地面的热空气发出的红外辐射会影响我们眼睛对周围光线的综合感知,在炎热天气下，热空气的红外辐射相对较强，它与可见光相互作用，改变了我们视觉系统接收到的光信号模式。
   • 这种综合的光信号变化会使我们的大脑产生一种视觉上的“热浪”感觉，在炼钢炉附近，高温的热空气散发着强烈的红外辐射，同时伴随着可见光，我们能明显感觉到周围有热浪涌动的视觉效果，这其中热空气的红外辐射起到了重要作用。
2. 视觉适应与对比增强
   • 我们的眼睛和视觉系统会根据周围环境的亮度和颜色等进行适应和调整,在炎热的环境中，整体的光线条件可能比较明亮且色彩相对单一（如大面积被阳光照射的地面）。
   • 当热空气上升形成波动的气流时,热空气与周围相对较冷空气之间存在温度和密度差异，这种差异导致光线传播和散射的不同，热空气区域与冷空气区域在视觉上形成了对比，增强了我们对这种波动现象的感知。
   • 在一片炎热空旷的广场上,热空气上升形成的热浪与周围较凉爽的空气形成鲜明对比，我们更容易察觉到热浪的存在，并且这种对比会让热浪看起来更加明显和活跃，进一步强化了我们看到“热浪”的视觉感受。