Barcos que vuelan

«No es nada raro, en Escocia los barcos son así». «Es el clásico buque de transporte de helio», «¡Vaya! otro fallo en Matrix». «¡Al fin veo al famoso Holandés Errante!» (The Flying Dutchman, en inglés)... Estos fueron parte de los comentarios que algunos telespectadores del Open de Escocia de golf escribieron en sus perfiles de redes sociales al ver lo que les mostraban sus televisores: un barco volando.

Imagen retransmitida por SkySports durante el Open de Escocia de golf. Fuente.

La imagen que abre esta entrada es real, y cuando digo esto, quiero decir que no hay ningún truco de fotografía o de cualquier otro tipo, y es la imagen que verías tú mismo si hubieses estado hace poco más de un año, el 13 de julio de 2014, en el Royal Aberdeen Golf Club. La escena, retransmitida en directo a través de Sky Sports, no pasó desapercibida para los comentaristas del evento ni en twitter donde muchos se asombraban de lo que estaban viendo. La perturbadora visión no se hacía menos espectacular cuando se abría el plano, aunque la mayoría creía saber lo que observaba.

Lo que estaban presenciando es lo mismo que llevó a Donald Baxter MacMillan a buscar la imaginaria Tierra de Crocker, lo que pudo provocar el hundimiento del Titanic según alguna teoría [vídeo], y lo mismo que, se cree, que en el siglo VII empujó a los celtas, a bordo de sus rudimentarias embarcaciones forradas de pieles llamadas currachs, a llegar a Islandia desde las Islas Feroe. Los historiadores se dividen entre los que creen que Islandia podría haber sido descubierta accidentalmente cuando algunos currachs fueron conducidos a sus costas durante una tormenta, y los que piensan que la respuesta parece estar en un fenómeno atmosférico conocido como espejismo superior.

Fuente.

Un espejismo no es más que una ilusión óptica producida por la refracción de la luz, el cambio de dirección que experimenta una onda (por ejemplo la luz, que posee la dualidad onda-corpúsculo) al pasar de un medio material a otro; el mismo fenómeno que hace que al introducir un lápiz en un vaso de agua, parezca que el lápiz se quiebre, y el mismo que nos confunde al ver las piernas de las chicas de esta piscina.

Estas chicas tan majas le están dando vueltas a la forma de explicarnos qué es la refracción. Fuente.

Esto ocurre debido al cambio de densidad entre los dos medios, en los casos de las chicas y del lápiz, el cambio entre el medio líquido y el gaseoso, que, a su vez, provoca un cambio en la velocidad de la luz que conlleva a una desviación del ángulo.
Ahora bien, cuando las capas de aire adquieren temperaturas diferentes, como ocurre en la superficie caliente del asfalto, la densidad también varía entre ellas de modo que, cuando la luz solar las atraviesa, el mismo fenómeno de refracción desvía los rayos haciendo que la superficie refleje el entorno como si fuera un espejo, dando origen a los espejismos.
Algo similar sucede en el mar, solo que el gradiente de temperaturas del aire está invertido. Así objetos lejanos ofrecen una imagen invertida como si se reflejasen en el agua, o bien aparecen flotando en el aire o sobre la superficie del mar. Si todavía tienes dudas de este tipo de fenómenos echa un ojo al siguiente vídeo y déjate engañar por tu cerebro.

Youtube.

Dentro de la troposfera la temperatura del aire disminuye, en promedio, en alrededor de 6,5°C/km a medida que subimos (gradiente vertical). Hay, por supuesto, perturbaciones a esta tendencia general, especialmente cerca de la superficie, donde los procesos de calentamiento y enfriamiento locales producen distribuciones más complejas y cambiantes de temperaturas y densidades. De hecho, puede producirse una inversión térmica en una parte acotada de la atmósfera, haciendo que la temperatura del aire aumente con la altitud. Esto ocurre frecuentemente cuando una capa de aire caliente se extiende sobre un cuerpo de agua fría.

Dado que el índice de refracción del aire es directamente proporcional a su densidad, que a su vez es inversamente proporcional a su temperatura, sucede que una capa de inversión amplifica la tasa normal de disminución del índice de refracción con la altitud. Esto hará que los rayos de luz sean refractados hacia la superficie de la tierra y la severidad de las distorsiones ópticas dependerá de la magnitud del gradiente de temperatura a través de la capa de inversión. El siguiente vídeo nos lo explica de forma más sencilla.

Youtube.

La siguiente figura muestra, de una manera exagerada y simplificada, lo que puede suceder cuando una capa de aire cálido, a la suficiente temperatura, se sitúa sobre otra más fría. Debido a la refracción, un objeto que flota en el agua parece estar suspendido en el aire.

Los rayos se «doblan» por efecto del gradiente de temperaturas del aire. Fuente.

Cuando la parte inferior de la capa de aire cálido está a cierta distancia por encima del agua (que crea una capa de aire frío), y el observador está ligeramente por debajo, la ilusión es todavía mayor: el observador no sólo ve el objeto directamente, sino también una imagen elevada e invertida, en una ilusión conocida, como ya se ha mencionado, como espejismo superior.

La Fata Morgana, que posiblemente sea la causante de la imagen que abre este post, es un tipo de espejismo superior especialmente complejo que puede hacer que los objetos no se vean invertidos (lo habitual en espejismos superiores) y parezcan estar más cerca de lo que realmente están. En cualquier caso, que el barco se observe en un tamaño tan grande puede ser debido, como señalan algunos comentarios de reddit, a un efecto de cámara llamado travelling compensado [vídeo] (en inglés, dolly zoom), habitual en retransmisiones deportivas donde se muestran paisajes en los tiempos muertos, como tenis y golf.

Espejismo superior. Fuente.

Fuentes: buzzfeed, islandnet, ojocurioso, scubageek, reddit. dailymail.