人类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物体就会比实际高。
海市蜃楼经常发生在海上，因为海上一定范围之内的空间空气湿度较大，厚度也比较大，这样大面积的水蒸气在运动下阴差阳错地形成了一个巨大的透镜系统。
当近地面的气温剧烈变化时，则会引起大气密度的巨大差异，远方的景物，在光线传播时则会发生异常折射和全反射，从而造成蜃景。
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，海市蜃楼也与气温、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，且水蒸气潮湿，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。
这时候，项阳发现，周围的其它渔船甲板上也站满了人。
“看来大家也都发现这海市蜃楼了。”项阳笑着对周围众人说道。
“阳哥，你还有心情笑，万一要这不是海市蜃楼，而是真的冰山，那我们可就完蛋了。”方友群开口道。
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