Waarom zien de dingen er golvend uit in de hitte?

De golvende lijnen die midden in de zomer boven een hete grill of een asfaltweg verschijnen, worden veroorzaakt door een fenomeen dat breking wordt genoemd. Breking is het buigen van lichtgolven, en het treedt op wanneer licht tussen stoffen met verschillende brekingsindices passeert - in dit geval koele lucht en hete lucht. Omdat hete lucht minder dicht is dan koele lucht, versnelt het licht wanneer het een heet oppervlak bereikt en buigt het vervolgens weer omhoog, waardoor de kijker een beeld van de lucht en het oppervlak ziet golvend in de hitte. Dit fenomeen is verantwoordelijk voor woestijnluchtspiegelingen, omdat breking en reflectie erg lijken op het menselijk oog, en het gebroken beeld van de hemel uit heel heet zand kan lijken op de reflectie van de hemel in een plas water.

De reden dat dingen in de hitte golvend lijken, in plaats van als een stabiel beeld van de lucht te verschijnen, is dat de luchttemperatuur niet stabiel is. Warme lucht stijgt van nature, dus als lucht van het hete oppervlak komt, stijgt deze een beetje voordat hij snel afkoelt en zinkt om weer te worden verwarmd. Deze constante vermenging van warme en koele lucht produceert trillingen, wat zich vertaalt in gebroken beelden die er golvend uitzien. Een weg die golvend lijkt in de hitte kan gevaarlijk zijn, omdat het kan lijken dat er water of olie op de weg is gemorst, dus het is belangrijk om voorzichtig te rijden wanneer het warm genoeg is voor zogenaamde "snelweg-luchtspiegelingen". Het zand in een woestijn is ook gevoelig voor luchtspiegeling, die dorstige reizigers notoir kunnen interpreteren als een oase.

Wanneer dingen er in de hitte golvend uitzien, staat het fenomeen bekend als een inferieur luchtspiegeling , omdat het geziene beeld inferieur is aan of lager is dan het werkelijke object, in dit geval de lucht. Een superieure luchtspiegeling is ook mogelijk, waarbij een afbeelding boven het echte object verschijnt. Voor dit soort luchtspiegeling moet de hete lucht hoger in de atmosfeer zijn dan de koele lucht. Een voorbeeld van een superieure luchtspiegeling is het zonlicht dat soms boven de horizon wordt gezien wanneer de zon zelf onder de horizon staat.