Si, como en el MeteoBlog, ayer al atardecer circulabas por las autopistas de los Alpes, habrás podido admirar una iluminación que roza lo kitsch: Una luna llena que cuelga baja delante de un cielo de suaves colores pastel, con montañas resplandecientes a su lado. Ante tales espectáculos naturales, puedes detenerte un momento, disfrutar del tiempo de altas presiones con una ligera corriente del oeste y de las condiciones agradablemente predecibles del abeto. O reflexionar sobre el hecho de que el aire es transparente. Entonces, ¿por qué el cielo suele ser azul, a veces rojo y en este caso azul púrpura? Como sabemos, el sol emite radiación electromagnética en todas las longitudes de onda posibles. A nosotros nos interesa la parte visible del espectro, es decir, las longitudes de onda comprendidas entre los 400 (púrpura/azul) y los 750 (rojo) nanómetros aproximadamente.
La radiación electromagnética que emite el sol es de color azul.
Cuando la luz solar incide sobre las moléculas y otras partículas de la atmósfera, éstas la dispersan. Si las partículas que se dispersan son significativamente más pequeñas que la longitud de onda, esto se conoce como dispersión Rayleigh. En este caso, la dispersión es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda. Esto significa que las longitudes de onda más cortas (azules) se dispersan con más fuerza, tanto hacia delante como hacia atrás, en una especie de patrón dipolar. Esto significa que la luz azul se dispersa alrededor de pequeñas moléculas por todas partes en el aire, razón por la cual la suma de la luz dispersada aparece azul, al menos cuando el sol está alto en el cielo. La Luna no tiene atmósfera sobre la que pueda dispersarse la luz, por lo que el cielo es siempre negro y las puestas de sol son de un color más bien gótico. En la Tierra, en cambio, el cielo es maravillosamente colorido al atardecer. El sol está bajo sobre el horizonte y la luz tiene que recorrer un largo camino antes de llegar al observador que la espera. En este camino, atraviesa todo tipo de partículas que dispersan los componentes azules hasta que no queda ninguno. Sólo nos llegan las longitudes de onda largas y rojizas, que hacen que, por ejemplo, las montañas parezcan rosas. Cuando nos situamos en una montaña nevada a mediodía, suele ser blanca. Sin embargo, algunas cordilleras más allá, las montañas son de algún modo amarillentas. Al igual que el sol, las montañas blancas irradian todo el espectro visible. En el camino hacia nosotros, se pierde parte de la luz azul y, por tanto, la luz entrante tiene un tinte amarillo. (Por eso el Sol se representa a menudo como una bola amarilla con pelo. El pelo simboliza la radiación uniforme en todas direcciones). Si las montañas están aún más lejos, en algún momento la luz azul dispersada de la atmósfera empieza a superponerse a este efecto y tenemos las prometedoras montañas azules en el horizonte. Si la luz es dispersada por partículas grandes, por ejemplo gotas de agua, el funcionamiento es ligeramente distinto y se denomina dispersión de Mie. Esta dispersión es en gran medida independiente de la longitud de onda, lo que significa que todos los colores se dispersan de la misma manera. En este caso, la luz se dispersa principalmente hacia delante, no en todas direcciones como en la dispersión Rayleigh. A mediodía, el cielo en la proximidad directa del sol aparece blanquecino y se vuelve cada vez más azul a medida que aumenta la distancia al sol. Si hay suficientes partículas de gran tamaño en la atmósfera, vemos la dispersión de Mie como luz blanca donde nos alcanzan directamente los rayos solares. La luz que no incide directamente sobre nosotros también puede dispersarse de esta forma, pero no vemos el efecto ya que nos encontramos fuera de la dirección de dispersión.
Dispersión de Mie.
El MeteoBlog os desea mucha diversión en lo que queda de nieve (hará foehn y calor el fin de semana con una capa frontal que podría traernos 30º por primera vez la semana que viene) y un verano precioso y no muy largo con muchos amaneceres y atardeceres kitsch.
