假使在我们的东方地平线下有一艘轮船，一般情况下是看不到它的 。 如果由于这时空气下密上稀的差异太大了，来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层，并在上层发生全反射，又折回到下层密的气层中来；经过这样弯曲的线路，最后投入我们的眼中，我们就能看到它的像 。 由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多，所以叫做上现蜃景 。
我国渤海中有个庙岛群岛，在夏季，白昼海水温度较低，空气密度会出现显著地下密上稀的差异，在渤海南岸的蓬莱县（古时又叫登州），常可看到庙岛群岛的幻影 。 宋朝时候的沈括，在他的名蓍《梦溪笔谈》里就有这样的记载：
“登州海中时有云气，如宫室台观，城堞人物，车马冠盖，历历可睹 。 ”这就是他在蓬莱所看到的上现蜃景 。
公元1624年7月6日（明天启四年五月二十一日），登州海面上发生了历时七个多小时的海市蜃楼，当时即将离任的登莱巡抚袁可立目睹了整个过程，心情十分激动，一首《海市诗》详实地将当时的盛况记录下来，文辞优美，可以让没有见过海市的人，产生身临其境的感觉，再加上董其昌的书法，成为东海上的不朽之作 。 1933年5月22日上午11点多钟，青岛前海（胶州湾外口）竹岔岛上也曾发现过上现蜃景，一时轰传全市，很多人前往观看 。 1975年在广东省附近的海面上，曾出现一次延续6小时的上现蜃景 。
不但夏季在海面上可以看到上现蜃景，在江面有时也可看到，例如1934年8月2日在南通附近的江面上就出现过 。 那天酷日当空，天气特别热，午后，突然发现长江上空映现出楼台城廓和树木房屋，全部蜃景长20多里 。 约半小时后，向东移动，突然消逝 。 后又出现三山，高耸入云，中间一山，很象香炉；又隔了半小时，才全部消失 。
在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快 。 由于空气不善于传热，所以在无风的时候，空气上下层间的热量交换极小，遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著，并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象 。 在这种情况下，如果前方有一棵树，它生长在比较湿润的一块地方，这时由树梢倾斜向下投射的光线，因为是由密度大的空气层进入密度小的空气层，会发生折射 。 折射光线到了贴近地面热而稀的空气层时，就发生全反射，光线又由近地面密度小的气层反射回到上面较密的气层中来 。 这样，经过一条向下向下凹陷的弯曲光线，把树的影像送到人的眼中，就出现了一棵树的倒影 。
由于倒影位于实物的下面，所以又叫下现蜃景 。 这种倒影很容易给予人们以水边树影的幻觉，以为远处一定是一个湖 。 凡是曾在沙漠旅行过的人，大都有类似的经历 。 拍摄影片《登上希夏邦马峰》的一位摄影师，行走在一片广阔的干枯草原上时，也曾看见这样一个下现蜃景，他朝蜃景的方向跑去，想汲水煮饭 。 等他跑到那里一看，什么水源也没有，才发现是上了蜃景的当 。 这是因为干枯的草和沙子一样，可以被烈日晒得热浪滚滚，使空气层的密度从下至上逐渐增大，因而产生下现蜃景 。
无论哪一种海市蜃楼，只能在无风或风力极微弱的天气条件下出现 。 当大风一起，引起了上下层空气的搅动混合，上下层空气密度的差异减小了，光线没有什么异常折射和全反射，那么所有的幻景就立刻消逝了 。
总而言之，这是一种十分有趣的折射现象 。
观赏佳地
资料显示，长岛是中国海市蜃楼出现最频繁的地域，特别是七八月间的雨后 。
长岛，历称庙岛群岛，又称长山列岛，由32个岛屿组成，岛陆面积56平方公里，海域面积8700平方公里，海岸线长146公里，是山东省唯一的海岛县，隶属烟台市 。 全县辖2镇8乡，4.5万人口 。 县城坐落于南长山岛 。
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