在古代，由于无法科学解释这种现象形成的原因，因此赋以种种神话传说，将自然幻景视为海里的蜃吐气而成。其实，海市蜃楼的形成是在特殊的气象条件下，光线在大气中发生剧烈的反常折射而形成的。光的折射是指在不同的空气密度情况下，光线的速度发生改变和前进方向发生曲折的现象。当你用一根直杆斜插水中时，从侧面看好象折断一样！这就是光线折射造成的。在夏季，白昼海温较低，下层空气受水温影响，较上层空气为冷，出现上冷下暖的逆温现象，下层空气的密度就显得特别大，而上层空气密度则显得特别小。当远方的景物发出的光线由密的气层逐渐折射进入稀得气层时，并在上层发生全反射，又折回到下层密度大的空气中来。经过这种弯曲的路线，投入到观察者的眼中，就会出现海市蜃楼的现象，由于人的视觉总是感到物象来自直线方向，因此我们所看到的映象比实物抬高了许多。这种现象又称为上现蜃景。

    在沙漠里，由于白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的空气升高极快，形成下层热上层冷的温度分布，造成下部空气密度远比上层密度小的现象。这时前方景物的光线会由密度大的空气向密度小的空气折射，从而形成下现蜃景。远远望去，宛如水中倒影。在沙漠中长途跋涉的人，酷热干渴，看到下现蜃景，常会误认为已经到达清凉湖畔，但是，一阵风沙卷过，仍是一望无际的沙漠，这种景象原来只是一场幻景。

    沙漠有一种“碎石圈”很奇妙。是一块大石头经过数百年热胀冷缩一次次碎裂后，在地上形成了一片圆形的碎石圈，非常像人为排列的作品，实际上是自然形成的。

竺可桢

    古代亲身到过沙漠的人，如晋僧法显、唐僧玄奘，统把沙漠说得十分可怕，人们对它也就产生了深刻的印象。晋法显著<佛国记)说，沙漠有很多恶鬼和火热的风，人一遇见就要死亡。沙漠是这样荒凉，空中看不见一只飞鸟，地上看不到一只走兽。举目远看净是沙，弄得人认不出路，只是循着死人死马的骨头向前走。玄奘《大唐西域记》卷十二也说，东行人大流沙，沙被风吹永远流动着，过去人马走踏的脚印，不久就为沙所盖，所以人多迷路。沙漠真像法显和玄奘所说的那么可怕么?解放以来，我们的地质部、石油部、中国科学院的工作人员已经好几次横穿新疆塔克拉马干大戈壁，并没有什么鬼怪离奇的东西阻挡了他们的进行，这是什么缘故呢?试想法显出发时，只有七个和尚结队同行，而走了不久，就有人不胜其苦开了小差，有人病死途中，最后只留下他一人。唐玄奘也是单枪匹马深人大戈壁，所谓孙行者、猪八戒、沙和尚等随从人员，那是《西游记》小说中的神话人物。那时既无大队骆驼带了大量清水食品跟上来，更谈不到汽车和飞机来支援，当然就十分困苦了。沙漠里真有魔鬼吗?在那时人们的知识水平看起来，确像是有魔鬼在作怪。但是人们掌握了自然规律以后，便可把这种光怪陆离的现象说清楚。光怪陆离的现象在大戈壁夏天日中是常见的事。当人们旅行得渴不可耐的时候，忽然看见一个很大的湖，里面蓄着碧兰的清水。看来并不很远，但当人们欢天喜地似的向湖面奔去的时候，这蔚兰的湖却总有那么一个距离，所谓"可望而不可即"。阿拉伯人是对沙漠广有经验的民族，阿拉伯语文中称这一现象为“魔鬼的海”。这一魔鬼的法宝到了19世纪的初叶，才被法国数学家和水利工程师孟奇所戳穿。孟奇随拿破仑所领军队到埃及去和英国争夺殖民地，当时法国士兵在沙漠中见到这“魔鬼的海”。

    极为惊奇，就去问孟奇。孟奇深深思考以后，便指出这是因为沙漠中地面被太阳晒得酷热，贴近地面一层空气温度就比上面一两米的温度高许多。这样由于光线折光和反射的影响，人们产生了一种错觉，空中的乔木看来像倒栽在地上，蔚兰的天空，倒影在地上，便看成是汪洋万顷的湖面了。若是近地面的空气温度下面低而上层高，短距离内相差七到八度，像平直的海边地区有时所遇见的那样，那便可把地平线寻常所见不到的岛屿、人物统统倒映到天空中，成为空中楼阁，又o叫海市蜃楼。中国向来形容这类现象为“光怪陆离”四个字，是确有道理的。在沙漠里不但光线会作怪，声音也会作怪。唐玄奘相信这是魔鬼在迷人，直到如今，住在沙漠中的人们，却也还有相信的。群众把会发生声音的沙地称为"鸣沙"。在现在宁夏自治区中卫县靠黄河有一个地方名叫鸣沙山，即在今日沙坡头地方，科学院和铁道部等机关在此设有一个治沙站。站后面便是腾格里沙漠。沙漠在此处已紧逼黄河河岸，沙高约100米，沙坡而南座北，中呈凹形，有很多泉水涌出，此沙向来是人们崇拜的对象，据说，每逢夏季端阳节，男男女女便在山上聚会，然后纷纷顺着山坡翻滚下来。这时候沙便发生轰隆的巨响，像打雷一样。两年前我和五六个同志曾经走到这鸣沙山顶上慢慢滚下来，果然听到隆隆之声，好像远处汽车在行走似的。据苏联专家彼得洛夫的意见，只要沙漠面部的沙子是细沙而干燥，含有大部分石英，被太阳晒得火热后，经风的吹拂或人马的走动，沙粒移动摩擦起来便会发出声音，这便是鸣沙。古人说：“见怪不怪，其怪自败”，沙漠里的一切“怪异”现象，其实都是可以用科学的道理来说明的。

[1] [2] [3] [4]