Le mirage

Le mirage est un phénomène optique dû à la déviation des faisceaux lumineux par des superpositions de couches d'air de températures différentes.

Il s'agit d'une propagation anormale de la lumière dans une atmosphère où la température, la pression et l'humidité ne varie pas verticalement selon la normale. La déviation de ces rayons donne alors l'impression que l'objet que l'on regarde est à un endroit autre que son réel emplacement, et peut déformer l'image observée.

Un mirage n'est pas une illusion d'optique, qui est une déformation mentale d'une image due à une interprétation erronée du cerveau. Ce n'est pas non plus une hallucination puisqu'on peut le photographier : un mirage a la même réalité que l'image d'un objet dans un miroir. Les images produites par un mirage sont par contre sujettes à interprétation : par exemple les mirages inférieurs ont souvent l'apparence d'étendues d'eau, les Fata Morgana peuvent ressembler à des châteaux, des plateaux, des montagnes ou des constructions plus complexes.

Il est possible de classer les mirages en 3 catégories : les mirages supérieurs, inférieurs et les Fata Morgana, mirages plus complexes composés de plusieurs images superposées l'une à l'autre.

Le mirage inférieur ou mirage chaud

Le mirage inférieur ou mirage chaud est donc causé par le réchauffement des couches basses de l'air, ce qui a lieu très fréquemment dans les zones désertiques ou sur les routes chauffées par le soleil. Dans ces cas, l'air proche du sol peut atteindre des températures supérieures de près d'une dizaine de degrés aux températures des couches d'air plus élevées. Les rayons lumineux sont alors très courbés dans cette zone près du sol. On observe aussi très souvent un phénomène d'inversion de l'image : comme les rayons situés en haut de l'objet sont moins inclinés par rapport au gradient que les rayons du bas, ils subissent une réflexion totale plus bas et seront donc perçus en dessous des rayons du bas de l'objet. De ce fait, le mirage est sous l'objet et inversé par rapport à celui-ci.

Comme ce phénomène repose sur un échauffement important de l'air au niveau du sol, des turbulences ont tendance à apparaître et donneront une impression de distorsion de l'image. C'est ainsi que les mirages que l'on voit apparaître sur les routes ne donnent pas une réflexion parfaite du ciel, mais une image instable, comme une flaque d'eau.

Le mirage supérieur ou mirage froid

La naissance d'un mirage supérieur dit « froid » survient lorsque l'air proche du sol est plus froid qu'en hauteur. Le gradient thermique de l'atmosphère est alors dirigé vers le haut et l'air est refroidi au niveau du sol : la température croit avec l'altitude sur une certaine distance. Ceci est le cas dans des lieux où la surface du sol est très froide (banquise, mer froide, sol gelé...) où ces couches d'air plus froid dites couches d'inversion apparaissent. L'image de l'objet peut être inversée ou non, parfois déformée par la convection de l'air, et sera au-dessus de l'objet réel.