Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Фата-моргана, фата-морганы, фата-морганы, фата-морган, фата-моргане, фата-морганам, фата-моргану, фата-морганы, фата-морганой, фата-морганою, фата-морганами, фата-моргане, фата-морганах
фа́та-морга́на
-ы, ж.
Разновидность миража, при котором на горизонте возникают изображения предметов, лежащих за горизонтом, обычно сильно искаженные и быстро изменяющиеся.
[итал. fata morgana — буквально «фея Моргана» (по бретонским сказаниям, живущая на морском дне и обманывающая путешественников призрачными видениями)]
фа́та-морга́на
{{фата-морг{}а{}на}} -ы; ж. [итал. fata morgana — буквально "фея Моргана"]
1. Разновидность миража, при котором на горизонте возникают изображения предметов, лежащих за горизонтом, обычно сильно искажённые и быстро изменяющиеся.
2. По бретонским сказаниям: существо в образе женщины, живущее на морском дне и обманывающее моряков призрачными видениями.
Ф’АТА-МОРГАНА, фаты-морганы (фаты-морганы ·устар.), мн. нет, ·жен. (·книж. ). То же, что мираж. (От ·итал. fata Morgana — фея Моргана бретонских сказаний, живущая на морском дне и обманывающая путешественников призрачными видениями.)