Miraż nadrzędny to taki, w którym obraz mirażu wydaje się być umieszczony powyżej rzeczywistego obiektu. Miraż nadrzędny występuje, gdy powietrze poniżej linii wzroku jest zimniejsze niż powietrze nad nią. Ten niezwykły układ nazywany jest inwersją temperatury, ponieważ ciepłe powietrze nad zimnym powietrzem jest przeciwieństwem normalnego gradientu temperatury atmosfery w ciągu dnia. Przechodząc przez inwersję temperatury, promienie świetlne są zagięte w dół, a więc obraz pojawia się ponad prawdziwym obiektem, stąd nazwa superior. Superior miraże mają tendencję do być bardziej stabilne niż inferior miraże, jak zimne powietrze nie ma tendencji do poruszania się w górę i ciepłe powietrze nie ma tendencji do poruszania się w dół.
Superior miraże są dość powszechne w regionach polarnych, zwłaszcza nad dużymi arkuszami lodu, które mają jednolitą niską temperaturę. Miraże górne występują również na bardziej umiarkowanych szerokościach geograficznych, chociaż w tych przypadkach są one słabsze i mają tendencję do bycia mniej gładkimi i stabilnymi. Na przykład, odległa linia brzegowa może wydawać się wyższa i wyglądać na wyższą (a przez to być może bliższą) niż jest w rzeczywistości. Ze względu na turbulencje, wydaje się, że są tańczące kolce i wieże. Ten typ mirażu jest również nazywany Fata Morgana lub hafgerðingar w języku islandzkim.
Najlepszy miraż może być prawą stroną do góry lub do góry nogami, w zależności od odległości prawdziwego obiektu i gradientu temperatury. Często obraz pojawia się jako zniekształcona mieszanina części w górę i w dół.
Ponieważ Ziemia jest okrągła, jeśli w dół krzywizny gięcia promieni świetlnych jest o tym samym, co krzywizna Ziemi, promienie świetlne mogą podróżować na duże odległości, w tym z poza horyzontu. Zostało to zaobserwowane i udokumentowane w 1596 roku, kiedy statek w poszukiwaniu Przejścia Północno-Wschodniego utknął w lodzie na Nowej Ziemi, powyżej koła podbiegunowego. Słońce wzeszło dwa tygodnie wcześniej, niż się spodziewano; prawdziwe Słońce wciąż znajdowało się poniżej horyzontu, ale jego promienie świetlne podążały za krzywizną Ziemi. Efekt ten jest często nazywany mirażem Nowej Ziemi. Na każde 111,12 km (69,05 mil), które promienie świetlne pokonają równolegle do powierzchni Ziemi, Słońce pojawi się na horyzoncie o 1° wyżej. Warstwa inwersyjna musi mieć odpowiedni gradient temperatury na całej odległości, aby było to możliwe.
W ten sam sposób statki, które są tak odległe, że nie powinny być widoczne ponad geometrycznym horyzontem, mogą pojawiać się na horyzoncie lub nawet ponad nim jako doskonałe miraże. Może to wyjaśniać niektóre historie o latających statkach lub przybrzeżnych miastach na niebie, opisywane przez niektórych polarników. Są to przykłady tak zwanych arktycznych miraże, lub hillingar w Icelandic.
Jeśli pionowy gradient temperatury jest +12,9 C ° na 100 metrów (gdzie znak dodatni oznacza temperatura staje się gorętszy, jak jeden idzie wyżej), a następnie poziome promienie światła będzie po prostu po krzywiznę Ziemi, a horyzont pojawi się płaska. Jeśli gradient jest mniejszy (jak to prawie zawsze jest) promienie nie są wystarczająco wygięte i gubią się w przestrzeni, co jest normalną sytuacją sferycznego, wypukłego „horyzontu”.
W niektórych sytuacjach, odległe obiekty mogą być podniesione lub obniżone, rozciągnięte lub skrócone bez mirażu zaangażowanych.
Fata MorganaEdit
A Fata Morgana (nazwa pochodzi od włoskiego tłumaczenia Morgan le Fay, wróżki zmiennokształtnej półsiostry króla Artura) jest bardzo złożonym mirażem nadrzędnym. Pojawia się na przemian z obszarami ściśniętymi i rozciągniętymi, z obrazami wyprostowanymi i odwróconymi. Fata Morgana jest również szybko zmieniającym się mirażem.
Miraże Fata Morgany są najbardziej powszechne w regionach polarnych, szczególnie nad dużymi taflami lodu o jednolicie niskiej temperaturze, ale mogą być obserwowane prawie wszędzie. W regionach polarnych, Fata Morgana może być obserwowana w zimne dni; na obszarach pustynnych oraz nad oceanami i jeziorami, Fata Morgana może być obserwowana w gorące dni. Aby powstała Fata Morgana, inwersja temperatury musi być na tyle silna, aby zakrzywienie promieni świetlnych w obrębie inwersji było silniejsze niż krzywizna Ziemi.
Promienie będą się uginać i tworzyć łuki. Obserwator musi znajdować się w kanale atmosferycznym, aby móc zobaczyć Fata Morganę.Miraże Fata Morgany mogą być obserwowane z każdej wysokości w atmosferze ziemskiej, w tym ze szczytów górskich lub samolotów.
Zniekształcenia obrazu i ugięcia światła mogą dawać spektakularne efekty. W swojej książce Pursuit: The Chase and Sinking of the „Bismarck”, Ludovic Kennedy opisuje incydent, który rzekomo miał miejsce poniżej Cieśniny Duńskiej w 1941 roku, po zatopieniu „Hooda”. Bismarck, ścigany przez brytyjskie krążowniki Norfolk i Suffolk, zniknął z pola widzenia w morskiej mgle. W ciągu kilku sekund okręt pojawił się ponownie, płynąc z dużą prędkością w kierunku brytyjskich okrętów. Krążowniki rozdzieliły się, spodziewając się rychłego ataku, a obserwatorzy z obu okrętów ze zdumieniem patrzyli, jak niemiecki pancernik trzepocze, staje się niewyraźny i znika. Obserwacja radarowa podczas tych wydarzeń wykazała, że „Bismarck” w rzeczywistości nie zmienił kursu.