Quando nell'atmosfera si presentano grandi differenze di temperatura su una breve distanza verticale, possono verificarsi fenomeni ottici interessanti.
Il tremolio dell'aria sopra l'asfalto caldo o quelle che sembrano pozzanghere che appaiono in lontananza sulla strada nelle calde giornate estive sono fenomeni ben noti.
Quest'ultimo non è altro che un miraggio inferiore. Questo fenomeno, noto anche come Fata Morgana, si verifica quando la temperatura cala drasticamente con l'altitudine (“aria fredda sovrastante aria calda”). Questo porta ad un aumento della densità e dell'indice di rifrazione dell'aria. I raggi luminosi vengono così deviati e, in casi estremi, completamente riflessi, creando un miraggio inferiore.

Quando si verificano condizioni di marcata inversione termica invernale, come era il caso a fine dicembre, succede il contrario: l'aria fredda vicino al suolo è sormontata da aria molto più calda (“aria calda sovrastante aria fredda”). Questo permette la formazione di un miraggio superiore. Le montagne e le colline più lontane vengono quindi parzialmente riflesse verso l'alto e possono persino verificarsi riflessi multipli.

Bisogna ammettere che il miraggio superiore è difficile da osservare e facile da trascurare. Si verifica a grande distanza dal luogo di osservazione. Per fotografarlo è quindi indispensabile utilizzare un obiettivo con forte ingrandimento (ad esempio 400 o 500 mm). Tuttavia, questo fenomeno può essere osservato anche semplicemente con un binocolo.
L'ideale è stare proprio sopra il limite della nebbia, con una vista libera sulle montagne o sulle colline lontane che spuntano dalla nebbia. È importante avere un angolo di visione il più piatto possibile. L'esperienza mostra che i miraggi appaiono a partire da un'inversione di 8-10 °C.

Le foto sono davvero impressionanti se paragonate a quelle scattate con il cielo sereno, senza inversione termica. Ecco due esempi:


Capita di averla di mattino, ma non parliamo di questo effetto. I miraggi che deformano la luna si osservano quando la densità dell'aria bruscamente in un breve tratto verticale. Nell'atmosfera, la densità dell'aria, e quindi il suo indice di rifrazione, di solito diminuiscono con l'altitudine. Questo fa sì che il sole e la luna, quando sono vicini all'orizzonte, assumano una forma ellittica anche se non ci sono inversioni significative (rifrazione astronomica). Se ci sono anche inversioni significative, la luna può assumere forme strane vicino all'orizzonte.

