I miraggi sono fenomeni abbastanza comuni e molto affascinanti. Il loro meccanismo di formazione è una conseguenza delle leggi dell'ottica geometrica, in particolare della rifrazione.
Possiamo distinguere i miraggi in due classi principali: miraggi superiori e miraggi inferiori.
I miraggi inferiori sono i più comuni. Un esempio tipico, a cui tutti abbiamo assistito durante qualche calda giornata estiva, è quello dell'asfalto bagnato, durante il quale il fondo stradale sembra coprirsi di pozze d'acqua. Quella che vediamo, in effetti, non è nient'altro che l'immagine rifratta del cielo.
I miraggi si formano in presenza di un gradiente di temperatura dell'aria piuttosto intenso, cioè di una variazione brusca della temperatura fra strati d'aria vicini. Quando la temperatura decresce molto rapidamente con il crescere dell'altezza dal suolo la densità dell'aria cambia altrettanto rapidamente. A causa di ciò un raggio luminoso non si propaga più in modo rettilineo ma viene piegato verso l'alto e forma un miraggio inferiore. Di conseguenza, un oggetto appare più basso di quanto sia in realtà, da cui il nome di miraggio inferiore. Così la pozza d'acqua sull'asfalto è l'immagine rifratta del cielo, abbassata e "proiettata" sulla strada. Un miraggio del tutto analogo è quello dell'oasi nel deserto, dovuto al forte riscaldamento della sabbia (60-70 °C) durante il dì e, di conseguenza, dello strato d'aria immediatamente a contatto con essa.
Il principio fisico dei miraggi superiori è identico con la differenza che il gradiente termico è invertito, per cui la temperatura dell'aria cresce dal basso verso l'alto.
Tra i miraggi superiori il più sorprendente è, senza dubbio, quello della fata Morgana. La classica Fata Morgana si forma sullo Stretto di Messina, per chi guarda la Sicilia da Reggio Calabria. Nel bel mezzo dello Stretto appare, quasi d'improvviso, una città intera, con case e palazzi e la sua nitidezza è tale da sembrare reale. Non è una nuova Atlantide ma, più semplicemente, l'immagine virtuale di Messina.
Alla stessa famiglia appartengono i miraggi telescopici, che riescono a trasmettere le immagini a distanze enormi. In rari casi il miraggio può essere percepito sino a 600 miglia di distanza. L'episodio più noto è quello della "Città silente dell'Alaska", che si dice appaia ogni anno sul ghiacciaio del Monte Fairweather.
Il più comune, invece, dei miraggi superiori è la causa del ritardo con cui il tramonto del Sole viene osservato rispetto all'effettiva discesa dell'astro al di sotto della linea dell'orizzonte.

• Cocheo, C., "Questa strana atmosfera", Scienza & Paranomale 27, settembre/ottobre 1999, pp. 46-48.
• Frova A., Perché accade ciò che accade, BUR, 1997.
• Greenler R., Rainbows, Halos and Glories, Cambridge University Press, New York, 1991.
• Link sull'ottica atmosferica:
  http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/home.rxml