在我国山东省蓬莱县，当风和日丽之时，常可见海面上有亭台楼阁出现，人们冠以海市蜃楼。那么，海市蜃楼的形成原因究竟是什么？原来它是地球大气层所变的光学魔术，它把远处物体的景象搬到了这里。
海市蜃楼奇观
我们用现代科学原理来分析海市蜃楼的成因。众所周知，海水的热容量很大，即使在强烈的阳光照射下，水温也不容易升高。这样一来，使海面上的空气层出现了上暖下冷的逆温现象。接近海面的空气受海水温度的影响，气温较低，而稍高的空气层在日光的照晒下，气温反而高。这样引起了空气密度上层小、下层大的异常状况。在风力微弱的天气里，两个太阳同时坠落示意图这样的空气层保持着相对的稳定。那么，密度小的上空气层就会像镜子一样把离蓬莱阁有数十里之远，原来不可能被看到的海中诸岛发出的光线，反射入人们的眼帘，使观察者目睹这处在虚无缥缈之中的空中映像。
下面这个图中，两个太阳同时坠落是最常见的一种海市蜃楼景象，在日落时由于光线折射的原因，地平线上的太阳常常看起来好像更大，甚至会变成椭圆形。这张太平洋上的日落照片，就是这种视觉效果的最好体现，严重的折射现象“削平”了太阳的顶部。
大气层
大气层，又叫大气圈，地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气，占78．1％；氧气占20．9％；氩气占0．93％；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上，但没有明显的界线。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。