Celui qui, comme le BlogMétéo, a emprunté hier au crépuscule les autoroutes transalpines, aura peut-être admiré cette ambiance lumineuse à la limite du kitsch : Pleine lune basse sur fond de ciel pastel, avec des montagnes rougeoyantes à côté. Face à un tel spectacle de la nature, on peut s'arrêter un instant, se réjouir de la haute pression dans un léger courant d'ouest et des conditions de névé agréablement prévisibles. Ou alors, on se dit que l'air est en fait transparent. Pourquoi donc le ciel est-il le plus souvent bleu, parfois rouge et, dans ce cas, bleu lilas ? Comme chacun sait, le soleil émet un rayonnement électromagnétique dans toutes les longueurs d'onde possibles. Nous nous intéressons à la partie visible du spectre, c'est-à-dire aux longueurs d'onde allant d'environ 400 (bleu/lilas) à 750 (rouge) nanomètres.
Lorsque la lumière du soleil rencontre les molécules et autres particules de l'atmosphère, elle est diffusée par celles-ci. Si les particules qui diffusent sont nettement plus petites que la longueur d'onde, on parle de diffusion Rayleigh. La diffusion est ici inversement proportionnelle à la quatrième puissance de la longueur d'onde. Cela signifie que les longueurs d'onde plus courtes (bleues) sont plus fortement diffusées, et ce vers l'avant et vers l'arrière selon une sorte de modèle de dipôle. Partout dans l'air, la lumière bleue est donc diffusée par de petites molécules, c'est pourquoi la somme de la lumière diffusée paraît bleue, du moins lorsque le soleil est haut. La lune n'a pas d'atmosphère sur laquelle la lumière pourrait être diffusée, le ciel y est donc toujours noir et les couchers de soleil sont plutôt gothiques en termes de couleurs. Sur Terre, en revanche, le ciel devient merveilleusement coloré au coucher du soleil. Le soleil est bas sur l'horizon et la lumière doit parcourir un autre chemin avant d'arriver à l'observateur qui l'attend. Sur ce chemin, elle passe par toutes sortes de particules qui diffusent les composantes bleues jusqu'à ce qu'il n'en reste plus. Seules les longues longueurs d'onde rougeâtres nous parviennent, ce qui fait par exemple apparaître les montagnes en rose. Lorsque nous nous trouvons à midi sur une montagne enneigée, celle-ci est généralement blanche. Mais quelques chaînes de montagnes plus loin, les montagnes sont déjà jaunâtres. Tout comme le soleil, les montagnes blanches rayonnent sur tout le spectre visible. En chemin, une partie de la lumière bleue est perdue et la lumière entrante a donc une teinte jaune. (C'est pourquoi le soleil est souvent représenté comme une boule jaune avec des cheveux. Les cheveux symbolisent le rayonnement régulier dans toutes les directions). Si les montagnes sont encore plus éloignées, la lumière bleue diffusée par l'atmosphère commence à un moment donné à masquer cet effet et nous avons les prometteuses montagnes bleues à l'horizon. Lorsque la lumière est diffusée par de grandes particules, par exemple des gouttelettes d'eau, l'ensemble fonctionne un peu différemment et s'appelle la diffusion de Mie. Celle-ci est en grande partie indépendante de la longueur d'onde, ce qui signifie que toutes les couleurs sont diffusées de la même manière. La lumière est principalement diffusée vers l'avant, et non dans toutes les directions comme dans le cas de la diffusion Rayleigh. À midi, le ciel paraît blanchâtre à proximité directe du soleil et devient de plus en plus bleu à mesure que l'on s'éloigne du soleil. S'il y a suffisamment de grosses particules dans l'atmosphère, nous voyons la diffusion de Mie sous forme de lumière blanche là où nous sommes directement touchés par les rayons du soleil. La lumière qui ne nous atteint pas directement peut également être diffusée de cette manière, mais nous ne voyons pas l'effet, car nous sommes en dehors de la direction de diffusion.
Le BlogMétéo vous souhaite de continuer à profiter de ce qu'il reste de neige (le week-end sera marqué par le foehn et la chaleur avec une situation de face qui pourrait nous donner 30° pour la première fois la semaine prochaine) et un bel été pas trop long avec beaucoup de levers et de couchers de soleil kitsch.
