안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
파타 모르가나는 대기 중의 기온 차이에 의해서 굴절되는 빛의 경로가 변함으로써 일어나는 광학적 착시 현상입니다. 이러한 현상은 대기 중의 기온 차이가 큰 지역에서 발생하는데, 일반적으로는 사막 지역에서 많이 관찰됩니다.
파타 모르가나 현상은 기본적으로 광선이 지표면과 대기 경계면에서 굴절되는 것이 원인입니다. 대기 중의 기온 차이에 따라서, 광선이 지표면에서 올라갈 때 기온이 낮은 곳으로 굴절되는 경우가 발생할 수 있습니다. 이러한 경우 광선은 지표면을 따라 곡선적인 경로를 따라갑니다. 이러한 곡선적인 광선은 더 이상 직선이 아니기 때문에, 지표면에서 물체가 상층에 있는 것처럼 보이게 됩니다.