• Nature en images 2.....Quelques phénomènes optiques atmosphériques

         

    Quelques phénomènes optiques atmosphériques

    Par Timo van Neerden

     

    Je vous avais déjà parlé des mirages et vous connaissez tous l’arc-en-ciel, mais saviez vous qu’il existe plein d’autres effets comme ça : souvent liés à la diffusion/diffraction/réfraction de la lumière sur les couches atmosphériques, dans l’eau des nuages ou les particules de glace en haute atmosphère ?

    Les phénomènes qui suivent sont rares, voire extrêmement rares et ne sont observables qu’à certains endroits sur Terre et avec des conditions météorologiques et des positions du Soleil (ou de la Lune) dans le ciel très précises. Vous l’aurez compris, voir ces phénomènes est une chose rare et une chance, encore plus grande que de voir un arc-en-ciel, qui est bien commun à côté de ceux-là.

    Le rayon vert


    Mirage green flash

    Au coucher du soleil, le soleil rouge disparaît lentement sous l’horizon, la dernière chose qui reste visible juste avant qu’il ne disparaît complètement est un flash vert très bref.

    L’origine physique est la dispersion de la lumière, à laquelle s’ajoute l’origine de la couleur bleue du ciel. Le ciel est bleu parce que cette couleur (comme le violet) est beaucoup plus déviée par les molécules de l’atmosphère que ne le sont les autres couleurs : le bleu nous arrive donc de partout au lieu de nous parvenir uniquement du Soleil.
    Notre étoile nous apparait donc (en simplifiant) : blanc–bleu = jaune.
    Sans le bleu, la plus grande fréquence parmi les couleurs qui restent est donc le vert.

    Au coucher du soleil, la lumière verte étant plus déviée vers le bas, l’image verte du soleil a sa position apparente légèrement plus haute dans le ciel : elle a donc un peu plus de temps pour se coucher.

    Les rayons vert du soleil sont ainsi les derniers à se coucher, et donc visibles quelques secondes de plus.

    Le parhélie (ou la parasélène)


    parhelie

    Vous voyez 3 soleils (mieux que sur Tatouïne, sans drogue, juste une combinaison de chance et de science !) : le Soleil normal ainsi que deux images de part et d’autre. Il s’agit de la déviation de l’image du Soleil par les cristaux de glace de l’atmosphère, ces cristaux étant tous de forme hexagonale, la déviation est alors de 22°. On voit alors deux autres Soleils de chaque côté, à 22° du vrai.

    Le pilier solaire


    light-pillars

    Ce sont des colonnes de lumière au dessus du Soleil. Ils sont aussi visibles au dessus de fortes lumières des villes (photo) par grand froid (–20°C) : les cristaux de glace plats et horizontaux agissent comme des plein de miroirs qui renvoient la lumière du soleil couchant vers l’observateur.

    Le spectre de Brocken


    Spectre_Brocken.jpg

    En montagne, le spectre de Brocken est visible quand l’observateur se trouve entre le soleil et les brouillards ou nuages : l’ombre de l’observateur se projette donc sur le nuage, ce qui forme une silhouette sombre en contre bas.
    La tête de la silhouette est entouré d’un halo coloré par réflexion de la lumière sur les gouttelettes en direction qui n’est visible que pour l’observateur, renforçant l’idée d’un fantôme.

    La bande d’Alexandre


    bande d’Alexandre

    Il s’agit de la bande sombre qui est visible entre deux arcs-en-ciel classiques : à cause de la réflexion de la lumière dans l’eau, la lumière est réémise vers le bas (arc-en-ciel inférieur, le plus lumineux) mais aussi vers le haut si la lumière fait une réflexion supplémentaire (arc-en-ciel supérieur, moins lumineuse). Entre les deux, il y a une bande qui est moins éclairée : c’est la bande d’Alexandre.
    Le nom fait référence à Alexandre d’Aphrodise, qui remarqua cette zone sombre il y a plus de 2200 ans.

    La poussière de diamant


    diamond-dust.jpg

    Il s’agit simplement d’une formation de cristaux de glace dans l’air lors des premiers rayons de soleil les matin très froids. Les rayons du soleil subliment la neige du sol (qui passe directement de solide à gaz, sous l’effet du choc thermique) et se mélange à l’air encore très froid. L’eau sous forme de gaz se condense ensuite sous forme de mini-cristaux de glace qui scintillent dans l’air, telle de la poussière de diamant.

     

     

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