LES COULEURS DE TWILIGHT ET SUNSET …

LES COULEURS DE TWILIGHT ET SUNSET ...

Les couleurs de Sunset et Twilight

Norman, OK 73072

septembre 2014

(Une version abrégée au début de cet article paru dans Weatherwise magazine, Juin / Juillet 1996; photographies sont de l’auteur)

Tout le monde à un moment ou un autre a émerveillé des belles couleurs rouge et orange d’un lever ou le coucher du soleil. Bien que les levers et couchers de soleil colorés peuvent être vus partout, certaines parties du monde sont particulièrement célèbres pour leurs teintes crépusculaires. Les déserts et les tropiques viennent rapidement à l’esprit. En effet, il est un problème rare de Autoroutes Arizona qui ne comprend pas au moins un coucher de soleil, et on pourrait amasser une collection respectable de coucher du soleil des Caraïbes ou Hawaï cartes postales en un seul voyage.

levers et couchers de soleil accrocheurs semblent aussi favoriser certaines périodes de l’année. Dans les latitudes moyennes et sur la moitié orientale des États-Unis, par exemple, l’automne et l’hiver produisent généralement teintes faible du soleil les plus spectaculaires.

Pourquoi certaines parties du monde jouissent de plus beaux couchers de soleil que d’autres, et pourquoi ils préfèrent ne certains mois? Quels sont les ingrédients pour les levers et couchers de soleil inoubliables? Ceux-ci et d’autres sujets du crépuscule sont explorées dans les paragraphes qui suivent.

Qu’est-ce que la poussière et la pollution ne font pas

Il est souvent écrit que la poussière naturelle et d’origine humaine et la pollution provoquent des levers et couchers de soleil colorés. En effet, le crépuscule brillant "afterglows" qui suivent les grandes éruptions volcaniques doivent leur existence à l’éjection de petites particules haut dans l’atmosphère (plus sera dit sur un peu plus tard). Si, au contraire, il était tout à fait vrai que niveau faible la poussière et la brume étaient responsables de couchers de soleil, des villes comme New York, Los Angeles, Londres et Mexico City seraient célébrés pour leurs teintes crépusculaires. La vérité est que les aérosols troposphériques — lorsqu’il est présent en abondance dans l’atmosphère inférieure car ils sont souvent sur les zones urbaines et continentales — font ne pas améliorer les couleurs du ciel — ils les soumettent. L’air pur est, en fait, le principal ingrédient commun à levers et couchers de soleil aux couleurs vives.

Pour comprendre pourquoi il en est ainsi, il suffit de rappeler comment les couleurs typiques du ciel sont produites. Le bleu familier du ciel de jour est le résultat de la diffusion sélective de la lumière solaire par les molécules d’air. Diffusion est le terme scientifique utilisé pour décrire la réflexion ou la réorientation de la lumière par les petites particules. Dispersion par la poussière ou par des gouttelettes d’eau est responsable des puits de lumière qui apparaissent lorsque le soleil éclaire en partie une pièce enfumée ou la forêt de brouillard chargé. la diffusion sélective, aussi connu sous le nom La diffusion de Rayleigh (Après le XIXe siècle le physicien anglais Lord Rayleigh), est utilisé pour décrire la diffusion qui varie avec la longueur d’onde de la lumière incidente. Les particules sont de bons diffuseurs de Rayleigh quand ils sont très faibles par rapport à la longueur d’onde de la lumière.

la lumière du soleil ordinaire est composé d’un spectre de couleurs que de qualité de la violette et le blues à une extrémité d’oranges et rouges de l’autre. Les longueurs d’onde dans cette gamme de fréquences de 0,47 um pour le violet à 0,64 pour um rouge. Les molécules d’air sont beaucoup plus petites que ce — environ un millier de fois plus petit. Ainsi, l’air est un bon diffuseur de Rayleigh. Mais parce que les molécules d’air sont légèrement plus proches en taille à la longueur d’onde de la lumière violette que de celle de la lumière rouge, l’air pur diffuse la lumière violette trois à quatre fois plus efficacement que ce fait les longueurs d’onde plus longues. En fait, ne fût-ce pas pour le fait que les yeux humains sont plus sensibles à la lumière bleue que de violet, le ciel diurne clair semble violette au lieu de bleu!

Au lever du soleil ou le coucher du soleil, la lumière du soleil prend un chemin beaucoup plus long à travers l’atmosphère que pendant la partie médiane de la journée. Parce que ce chemin allongé se traduit par une plus grande quantité de lumière violette et bleue étant dispersés hors du faisceau par le nombre presque infini de la diffusion "événements" qui se produisent le long du chemin (un processus connu sous le nom collectif diffusion multiple ), La lumière qui atteint un observateur tôt ou tard dans la journée est sensiblement rougie. Ainsi, on pourrait dire que les couchers de soleil sont rouges parce que le ciel diurne est bleu. Cette notion est peut-être mieux illustrée par exemple: Un faisceau de lumière qui à un moment donné aide à produire un coucher de soleil rouge sur les Appalaches est en même temps contribuer à un bleu, fin ciel profond après-midi au cours des Rocheuses (Figure 1).

Maintenant, ce qui arrive quand la poussière en suspension et la brume entrent dans la vue? gouttelettes de pollution typiques tels que ceux trouvés dans le smog urbain ou l’été brume sont de l’ordre de 0,5 à 1 um de diamètre. Les particules ce gros ne sont pas bons diffuseurs de Rayleigh comme ils sont de taille comparable à la longueur d’onde de la lumière visible. Si les particules sont de taille uniforme, ils pourraient conférer une teinte rougeâtre ou bleuâtre vers le ciel, ou donnent lieu à un soleil ou la lune étrange couleur (il est cet effet qui rend compte de l’observation peu fréquente de "soleils bleus" ou "lunes bleues" volcans en éruption près). Parce que les aérosols de pollution existent normalement dans une large gamme de tailles, cependant, la diffusion globale qu’ils produisent est pas fortement la longueur d’onde dépendant. En conséquence, le ciel de jour brumeux, au lieu d’être bleu clair, grisâtres ou même blanc. De même, les oranges et les rouges vibrantes de "nettoyer" couchers de soleil cèdent la place aux pâles jaunes et roses quand la poussière et la brume remplissent l’air.

Mais les polluants atmosphériques font plus que les couleurs du ciel ramollir. Ils améliorent également l’atténuation de la lumière directe et à la fois diffusée, surtout quand le soleil est bas dans le ciel. Cela réduit la quantité totale de lumière qui atteint le sol, privant les levers et couchers de soleil de la brillance et de l’intensité. Ainsi, les couleurs du crépuscule à la surface les jours poussiéreux ou brumeux ont tendance à être mis en sourdine et tamisée, même si les oranges et les rouges purs persistent dans l’air pur en altitude. Cet effet est plus visible dans un avion, peu de temps après le décollage, un soir brumeux: Un coucher de soleil en apparence fade au sol cède la place à des couleurs vives en altitude, dès que l’avion monte au-delà de la brume. Lorsque la couche de brume est peu profonde, un effet similaire est parfois évidente à la surface, comme le montre la séquence du coucher du soleil dans la figure 2. Les photographies montrent une feuille de gonflait altocumulus qui éclate en une flamme d’oranges et rouges de feu une fois le soleil a baissé assez loin en dessous de l’horizon qu’il n’illumine directement le mince voile de base surface haze présente sous les nuages. La couche de brume apparaît comme une bande sombre juste au-dessus de l’horizon dans la dernière (élargie) vue.

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