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Fenómenos ópticos atmosféricos

Dez 4, 2020 | Clima, Notícias

Os fenómenos ópticos atmosféricos são fenómenos interessantes e que deram origem a lendas, histórias e mitos.
Hoje em dias estes fenómenos já têm explicação, após anos ou décadas de escrutínio cientifico.

Os fenómenos ópticos atmosféricos são fenómenos interessantes e que deram origem a lendas, histórias e mitos.

A mitologia que acompanha estes fenómenos tem origem desde que o ser humano inventou a escrita, e muitas vezes aparecem descrições deste fenómenos em textos religiosos ou similares.

Também no mundo da arte estes fenómenos serviram de inspiração.

Hoje em dias estes fenómenos já têm explicação, após anos ou décadas de escrutino cientifico.

Um interveniente imprescindível para a formação da maioria dos fenómenos ópticos é a presença de água em estado líquido ou sólido (enquanto cristais de gelo na atmosfera), mas para a ocorrência de quaisquer um destes fenómenos há outro ingrediente indispensável: a existência de luz.

Neste artigo, abordaremos apenas alguns dos fenómenos mais interessantes, começando pelos mais comuns até aos mais estranhos.

 

“A interacção da radiação, proveniente do sol, lua ou estrelas, nos cristais de gelo ou nas gotículas de água gera uma panóplia de efeitos que são em geral bastante bonitos e que sempre suscitaram curiosidade.”

Arco-íris:

A sua ocorrência deriva da decomposição da luz através da incidência da luz do Sol nas gotas de chuva em suspensão na atmosfera. Ocorre durante o dia, em situações de regime de aguaceiros, aquando do vislumbramento de uma cortina de precipitação.
Na área onde está o arco-íris, é praticamente certo que esteja a chover, mesmo que no ponto onde este é avistado não esteja.

Irisações:

A ocorrência deste fenómeno deriva da existência de nuvens compostas por cristais de gelo (normalmente cirrus e cirrostratus – nuvens altas), que devido a essa razão produzem um efeito de prisma solar ao receberem incidência solar directa. Decompondo-se a luz num conjunto de cores, este fenómeno ocorre apenas quando existe uma incidência dos raios solares numa gama de ângulos específica e é visível da superfície apenas durante o dia, já que a luz reflectida pela Lua não é capaz de produzir esta ocorrência.

Halo solar/halo lunar:

Ocorre na presença de nuvens altas (compostas essencialmente por cristais de gelo – normalmente cirrostratus), que devido à sua composição produzem um efeito de prisma, devido à sua geometria própria, e provocam um efeito de refração da luz solar.

“O fenómeno é composto por um círculo completo que rodeia o Sol – o mais vulgar é denominado de halo de 22° – mas também por sundogs, por vezes (dois pontos brilhantes simétricos, em cada um dos lados do halo solar principal).”

Um halo de 22 graus ocorre quando a luz atravessa um cristal de gelo e sai pelo outro lado. Ocorre refracção da luz quando este entra no cristal de gelo e quando atravessa toda a sua espessura.

A razão da sua denominação deve-se ao facto de as duas refracções da luz terem um ângulo de 22 graus entre si, originando um anel ou halo de 22 graus, podendo este ser derivado da luz solar ou da lua.

A diferença, neste caso, resume-se à sua denominação em função da origem óptica do fenómeno: halo solar ocorre durante a existência de luz diurna, enquanto que um halo lunar tem as mesmas causas em relação à existência de nebulosidade alta, mas a refracção da luz deve-se à presença da Lua e da luz que a mesma reflecte.

Imagem retirada de: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gl%29/guides/mtr/opt/ice/halo/22.rxml (University of Illinois)

Sun Dog

Este fenómeno é similar ao Halo, mas produz-se quando existe uma coluna vertical extensa com água no estado sólido ( cristais de gelo ), a refracção da luz solar nesses cristais gera colunas de luz  que por vezes podem aparecer isoladas e outras vezes inseridas no halo.

Light pillars

Este fenómeno ocorre quando a luz das cidades ou da lua ou de qualquer fonte de pequena dimensão é refractada num ambiente repleto de cristais de gelo que se estende até altitudes consideráveis.
Nestas condições, formam-se pilares de luz que podem ser visíveis a dezenas de quilómetros.

“Temos também outros fenómenos que estão ligados não à interacção da luz com a água na atmosfera, mas sim com a interacção entre a luz e camadas da atmosfera com diferentes propriedades físicas”

Auroras polares (boreais ou austrais):

É um fenómeno óptico que se observa durante a noite apenas nas regiões polares, devido ao impacto de partículas de vento solar com a alta atmosfera da Terra. Estas são canalizadas pelo campo magnético da Terra.

Os fotões reagem com as moléculas de gases desta camada atmosférica, provocando a emissão de luz.
Os tons dessas luzes depende dos gases envolvidos no processo.

A aurora ocorre em latitudes elevadas (seja no Hemisfério Norte ou Sul), dado que as partículas de vento solar que as originam tendem a ser atraídas para as latitudes polares devido à dinâmica do campo magnético da terra.

Miragem e tremulina:

Este fenómeno óptico é composto por imagens em ondulação aparente ou fixas de objectos relativamente distantes, que podem aparecer na posição normal ou até invertidas, devido às distorções.

As miragens geram visões de objectos que poderão aparentar estar muito acima ou abaixo do que realmente se apresentam, relativamente ao horizonte, podendo até ser revelados objectos que estão abaixo do horizonte mas que se tornam visíveis e vice-versa. Tal ocorre devido ao encurvamento dos raios de luz que, devido às camadas de ar que atravessam com diferentes densidades, se deformam e curvam, alterando a percepção dos objectos visíveis.

O motivo principal para tal heterogeneidade da densidade das camadas de ar subjacentes é a enorme diferença de temperatura que poderá ocorrer entre a superfície do solo e a camada de ar imediatamente superior, local específico onde ocorrerá a referida distorção de imagem com a denominação de miragem.

A tremulina deriva da miragem, mas infere movimento aparente aos objectos nela contidos, dando uma falsa impressão de constante movimento ou agitação.

“Temos ainda fenómenos associados à interacção da luz solar com nuvens de características especiais”

Lenticularis

Estas nuvens, chamadas de altocumulus lenticularis, formam-se quando correntes de ar a grande velocidade sobem por cima de áreas montanhosas, o ar sobe e condensa, voltando a descer do lado oposto ao sistema montanhoso.
Neste processo formam-se camadas de saturação com forma de lentes.

Como se formam a grande altitude estas nuvens podem ser vistas a dezenas ou centenas de quilómetros de distancia, e ao por e nascer do sol assumem coloração muito viva e impressionante.

Fallstreak holes

Estas formações ocorrem quando camadas de nuvens médias colapsam rapidamente, o fenómeno é causado pela rápida passagem de água em estado super-arrefecido para o estado sólido, que precipita e abre um buraco no tecto de nuvens.

Ao nascer e por do sol este fenómeno pode ser vislumbrado de forma bastaste singular, já que as cores do céu se apresentam muito vivas, e é visível não só a abertura de uma clareira nas nuvens como também a queda de uma pluma de cristais de gelo que se dissipa como um véu.

Asperitas

Estas nuvens são raras, formam-se quando camadas de ar saturado se movem e condições de forte estratificação atmosférica.
Como o ar saturado não se mistura com as camadas que o limitam, formam-se ondas e redemoinhos que dão a estas nuvens um aspecto alienígena.

Mammatus

Estas nuvens forma-se em áreas de correntes ascendentes associadas a trovoadas. O ar em subida rápida  interage com ar mais estável e seco em altitude, resultando em turbilhões que geram estas nuvens de aspecto impressionante.
A grande diferença de luminosidade e o ângulo em que se formam ajudam a montar um cenário que pode ser aterrador.

Nuvens estratosféricas

Estas nuvens formam-se na estratosfera quando esta arrefece de forma extrema no inverno das latitudes altas. As nuvens reflectem o sol mesmo dezenas de minutos depois de se por, dado se se situam a mais de 80km de altitude.
Como são constituídas de cristais de gelo, a luz solar è reflectida numa panóplia de cores exóticas.

Artigo sobre
– Fenómenos ópticos atmosféricos
– Fenómenos ópticos atmosféricos em diversas regiões do globo.
-Fenómenos ópticos atmosféricos e as suas causas.
– Fenómenos ópticos atmosféricos e a mitologia.
– Fenómenos ópticos atmosféricos e a arte.

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