ÓPTICA ATMOSFÉRICA
Todas las manifestaciones de color que vemos en el cielo se deben a la manera en que la luz del sol interactúa con la atmósfera. La atmósfera está compuesta por moléculas de diferentes gases, oxígeno y nitrógeno principalmente, pero además tiene partículas de polvo, agua y contaminantes que se encuentran suspendidas flotando en el aire.
La luz es una onda que, al igual que las olas del mar, tienen crestas y valles, la distancia entre dos crestas consecutivas se llama longitud de onda.
Fig.1: Espectro electromagnético
La luz que emite el sol contiene todos los colores que el ojo puede ver, esa combinación es lo que llamamos luz blanca, debido a su apariencia.
Al atravesar un material transparente, cada color contenido en la luz blanca se desviará un ángulo diferente, dando lugar a la separación de la luz donde podemos apreciar los colores del arco iris. Cada color es una onda que tiene una longitud de onda característica que aumenta al ir del violeta al rojo (en el orden de los colores del arcoíris).
Fig.2: Descomposición de la luz visible
Fig.3: Espectro visible (nanómetros)
Al llegar a la atmósfera, los rayos de luz solar interaccionan con las moléculas de gas que la forman (“chocan” con las moléculas) y así van variando su trayectoria en zigzag a través de la atmósfera hasta que por fin llegan a nuestros ojos. A este proceso se llama dispersión de Rayleigh.
Esta interacción luz-moléculas se debe a la relación que hay entre el tamaño de las partículas atmosféricas y de la longitud de onda asociada a cada color. Esta interacción es mayor cuanto más pequeña es la longitud de onda, es decir los rojos y anaranjados (longitud de onda pequeña) casi no se ven afectados y al irnos hacia el azul cada color sufre más dispersión.
El atardecer:
Fig.4: Caso práctico
El camino que la luz solar recorre dentro de la atmósfera es más largo al atardecer que durante el resto del día, al recorrer más distancia los rebotes sucesivos en unas partículas y otras hacen que la luz de longitud de onda más corta (del azul al amarillo) sea dispersada y solo los rayos rojos (los de longitud de onda más larga), siguen un camino casi rectilíneo por lo que llegan en un camino casi directo a nuestros ojos. De ahí el color rojo del sol poniente.
En Catalunya hay un conocido refrán que dice: “cel rogenc, pluja o vent”. La explicación es que la presencia de más o menos partículas en suspensión unida a la nubosidad en la atmósfera provoca más rebotes de los rayos incidentes en la misma y más o menos tonos rojizos. Una mayor cantidad de partículas en suspensión son indicativos de una atmósfera inestable o en proceso de inestabilización (posibilidad de lluvia o viento).
Aunque debemos matizar que precisamente este refrán no es muy fiable porque el cielo siempre adquiere, o bien de madrugada o al atardecer, cierta tonalidad rojiza. Quizás cuando esta tonalidad es más anaranjada que rojiza sí que puede ser un anuncio de cambio de tiempo.
M e t e o S A B 