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海市蜃楼的形成原理是一种由光线的特殊折射引发的自然现象。

人们看到的海市蜃楼本质上是物体反射的光经过大气折射而形成的虚像。因大气中温度的变化，引起了大气的密度异常，当光线经过空气密度异常的区域发生折射，使人观测到远处的景象。而按发生的地点，可分为海蜃、沙漠蜃、山蜃、湖蜃等。蜃景有正虚像的、也有倒虚像的或者反虚像的，蜃景也会和实物一起出现，有的则只有蜃景。

海市蜃楼一般出现在沙漠或者海洋，是大气折射而产生的光学现象，而这种折射主要出现于海上和沙漠中，城市中较少出现。近海面由于温度较低、密度较大，空中温度较高、密度较小，远处物体的虚像被光线折射呈现在海面上。沙漠中则是下热上冷，光线发生折射，倒立的虚像在沙地中形成，将远处的景象呈现。

海市蜃楼原理如下：

海市蜃楼，又称蜃景，是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象。其的形成与天气形势、气象条件、地理位置、地球物理等有密切联系。海市蜃楼在海上或陆地上均可以看到。其特点是同一地点重复出现和出现的时间一致。

由于密度不同，光线会在气温梯度分界处产生折射现象。人们的大脑认为光线总是沿直线传播，但是当光线通过下方温度低、密度大的大气时，就会向下折射，所以大脑中显现的远处高楼就会比实际高。

另外，“海市蜃楼”的发生还与不同高度空气层的折射率有关，水汽含量是直接影响折射率的重要气象要素。同时，与气温、相对湿度突变也存在着一定关系。靠近海面的空气由于海水温度较低，且水蒸汽潮湿，因而折射率较大，而上方的空气因受日照影响温度较高。

海面上空空气层的折射率是由下而上随高度逐渐减小，由于气象要素变化的不连续性，导致光在空气中折射率变化也呈现不连续性，光线穿过折射率大的空气层顶时，在晴朗、无风或微风的气象条件下，则容易形成全反射，从而产生“海市蜃楼”的奇观。

平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景，称为海市蜃楼。海市蜃楼是一种光学现象。海市蜃楼常在海上、沙漠中产生，海市蜃楼是光线在延直线方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。

海市蜃楼的种类很多：根据它出现的位置相对于原物的方位，可以分为上蜃、下蜃和侧蜃；根据它与原物的对称关系，可以分为正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃；根据颜色可以分为彩色蜃景和非彩色蜃景等等。

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