FOTOMETEOROS
DESCRIPCI�N
THOR
FOTOMETEOROS |
OBSERVATORIO THOR |
INTRODUCCI�N
Antes de nada y en contra de mis principios, voy a utilizar algunas -las menos posibles- explicaciones f�sicas que nos pueden ser �tiles para comprender mejor este grupo de meteoros.
Como primer paso antes de entrar m�s a fondo en los conceptos de reflexi�n y refracci�n de la luz, considerar� el problema general de un rayo luminoso que se propaga por un medio (por ejemplo el aire) e incide sobre una superficie l�mite que separa este medio de otro, de distinta densidad, (ejemplo el agua). Se podr�a esperar que si ambos medios son transparentes el rayo incidente continuara sin variaci�n por el segundo; pero la experiencia diaria nos dice que no sucede as�, m�s de una vez nos hemos visto reflejados en las aguas tranquilas de un estanque o hemos observado la apariencia quebrada de una cucharilla en un vaso de infusi�n. Todo esto, lo que demuestra, en general, es que un rayo de luz cambia de direcci�n cuando atraviesa la superficie que separa dos medios. En esta zona l�mite se forma un rayo reflejado y otro refractado o transmitido; es decir, s�lo una parte de la luz incidente pasa al segundo medio, siendo el resto reflejado, esta es la explicaci�n de que dentro del agua la luz sea m�s tenue que en el exterior.
Considerar�, para facilitar las explicaciones, un rayo luminoso procedente del Sol que se propaga en l�nea recta, pero que por el camino que le lleva hasta mi ojo se encuentra con una serie de "obst�culos", que provocar�n en �l ciertos cambios que dan lugar a los fen�menos �pticos, que a su vez son los responsables de los fotometeoros.
Empezar� por el fen�meno al que estamos m�s acostumbrados, incluso los que no nos miramos mucho al espejo, la reflexi�n, "que se produce cuando nuestro rayo choca contra una superficie y es obligado a cambiar de direcci�n, reflej�ndose". Esta acci�n tan simple es la que nos permite, en realidad, ver los objetos de nuestro entorno, ya que la visi�n est� en funci�n de la luz que los distintos objetos que carecen de ella son capaces de reflejar, teniendo siempre en cuenta que el rayo reflejado ser� m�s d�bil que el incidente. Este fen�meno es el que explica, por ejemplo, la formaci�n de los espejismos.
Otra circunstancia a la que tambi�n estamos muy acostumbrados y que siendo ni�os nos llamaba mucho la atenci�n, es que cuando metemos un palo en el agua le vemos c�mo cambia de direcci�n, parece romperse, esto es la refracci�n, "que es la de desviaci�n que experimenta el rayo luminoso al pasar de un medio a otro de distinta densidad", como el aire y el agua en nuestro ejemplo anterior. Hay que tener en cuenta, que con la refracci�n siempre existe algo de reflexi�n y como en este fen�meno �ptico, tambi�n hay una p�rdida de intensidad en la luz refractada. El ejemplo m�s caracter�stico en meteorolog�a es el arco iris o el halo.
Tambi�n tenemos que tener en cuenta otro punto muy importante, la velocidad de la luz en el vac�o es la misma para todas las longitudes de ondas que la componen, pero en una sustancia material es distinta para estas diferentes longitudes de onda. Si un rayo de luz solar incide sobre un prisma, se producir� una desviaci�n y una separaci�n del haz incidente en forma de abanico; se dice que la luz ha sufrido el fen�meno de la dispersi�n y ha formado un espectro de siete colores, donde la luz roja es la que menos se ha desviado y la luz violeta la que m�s lo ha hecho. Este fen�meno siempre acompa�a a la refracci�n, con lo cual tambi�n nos servir� para explicar el arco iris.
Otros fen�menos �pticos muy importantes aunque no son tan f�ciles de observar en la vida diaria, provocan unos fotometeoros que seguro s� que hemos observado m�s de una vez. Cuando el choque de la luz solar es sobre part�cular microsc�picas, se produce un fen�meno parecido a la dispersi�n visto anteriormente, y que recibe el nombre de difracci�n, y que da origen a la corona lunar y solar; y finalmente, cuando la luz solar incide en las part�culas microsc�picas atmosf�ricas y se produce una peque�a absorci�n y a su vez una nueva radiaci�n de energ�a por ellas, como si las part�culas se hubiesen convertido en un nuevo foco luminoso, pero emitiendo con m�s intensidad en unas longitudes de onda que en otras; nos encontramos ante el fen�meno denominad o difusi�n, el c�al provoca el color azul del cielo o el rojizo-anaranjado en el amanecer o el atardecer.
Y ahora, tras todas estas explicaciones, entrar� en m�s detalle en cada fotometeoro.
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ARCO IRIS
El primero que veremos es el m�s conocido de todos ellos, el arco iris, conjunto de arcos conc�ntricos, cuyos colores van del violeta al rojo, engendrados por la luz solar o lunar sobre una cortina de goatas de agua en la atm�sfera (pueden ser gotas de lluvia, de lloviza o de niebla). Est� producido por los efectos combinados de la refracci�n, dispersi�n y reflexi�n de la luz del sol por las gotas de lluvia. La explicaci�n f�sica del fen�meno, salvo lo que sucede en el interior de la gota que ser�a demasiado complicado de detallar -recomiendo la consulta, por estar muy bien explicado, del libro "El manual del obsevador de Meteorolog�a" de D. Jose Mar�a Jansa Guardiola-, es que la luz solar incidente, es devuelta por cada gota como un haz coloreado, provocando que todas las que se encuentren en una direcci�n determinada se las vea de un color u otro; as�, las gotas que se encuentran en una direcci�n de 42� de la horizontal del observador, se ver�n rojas y las que est�n a 40� violetas, estando el resto de los colores entre estos valores.
Para que el arco iris se produzca, el Sol tiene que encontrarse a la espalda del observador que mirar� una cortina de lluvia hacia el oeste al amanecer, al norte al mediod�a y finalmente al este cuando sea el ocaso.
En ciertas condiciones pueden llegar a verse, incluso, dos arco iris: el interior, llamado arco primario, m�s brillante, con un radio comprendido entre los 40 y 42 grados, con el color violeta en el interior y el rojo en el exterior; mientras que el arco exterior, denominado secundario, menos luminoso, con un radio que va de los 50 a los 54 grados tiene los colores invertidos.
En realidad el arco iris es una circunferencia completa, pero desde tierra no puede verse nunca nada m�s que un arco m�s o menos amplio, cuya amplitud depender� de la posici�n del Sol sobre el horizonte; si est� muy alto s�lo veremos un peque�o arco, que se ir� haciendo mayor, hasta alcanzar una semicircunferencia, cuando el astro rey se encuentre muy cerca de la horizontalidad.
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HALO
Otro fen�meno muy vistoso y que con facilidad podemos ver en nuestros cielos, es el halo, fotometeoro en forma de anillos, arcos, columnas o focos luminosos producido por la refracci�n y la reflexi�n de la luz solar o lunar a trav�s de cristales de hielo en suspensi�n en la atm�sfera. Este fen�meno se produce exclusivamente sobre las nubes altas constituidas por cristales de hielo, los cirroestratus.
Es muy frecuente y observable con m�s complejidad en las latitudes altas, pero en nuestro pa�s rara vez se ve completo; lo m�s habitual que se suele observar es el halo ordinario, anillo luminoso de 22 grados de radio con centro en el Sol y de color rojo en el interior y violeta en el exterior; los parhelios o soles falsos, manchas brillantes de colores vivos que se encuentran sobre el halo ordinario en la horizontal y a la misma altura del foco luminoso; arcos tangentes superiores e inferiores, que tocan al anillo ordinario en su parte superior e inferior respectivamente, suelen ser cortos y poco brillantes. Menos comunes de observar son el halo extraordinario, anillo de 46 grados de radio y mucho menos luminoso que el principal; la columna, cola de luz que se observa en la vertical del foco luminoso y los arcos circuncenitales superior e inferior.
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IRISACI�N
Otros fotometeoros que tambi�n se producen en nuestras latitudes y que no solemos fijarnos en ellos son las irisaciones, colores que se producen en las nubes, bien sea entremezclados o bien con aspecto de bandas sensiblemente paralelas a los contornos de las nubes. Los colores predominantes son el verde y el rosa. Las nubes en las que se suelen producir son los c�mulus peque�os, stratoc�mulus, altoc�mulus y cirroc�mulus.
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ESPECTRO DE BROCKEN
Y el otro fen�meno es el espectro de Brocken, lo podremos obervar desde una monta�a, cuando en el valle tengamos mar de nubes o simplemente niebla y que llegue hasta los mismos pies del observador, y en cambio sobre �ste brille el sol. Nuestra sombra proyectada sobre la niebla se ver� agigantada por una ilusi�n �ptica y con la cabeza rodeada de c�rculos luminosos ligeramente irisados. Recibe ese nombre porque por primera vez fue observado en el monte Brocken (Alemania).
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ESPEJISMOS
Por �ltimo, y aunque no sean muy habituales en nuestra latitud, no debemos de olvidarnos de los espejismos. Fen�meno que consiste en ver los objetos lejanos como si se reflejasen en un lago imaginario (espejismo directo), o bien hacia arriba, como si tuviera un espejo encima (espejismo inverso).
| El espejismo inferior se produce cuando el rayo luminoso que parte del punto A hacia el suelo encuentra capas de aire muy recalentadas y se va encorvando por refracci�n hasta llegar al punto B, donde se dobla hacia arriba, como si hubiese experimentado una reflexi�n total. El observador percibe una imagen invertida del objeto. El espejismo superior se produce cuando el suelo est� m�s fr�o que el aire, el rayo luminoso que parte de A hacia arriba, encuentra capas de aire c�lido y se va encorvando hasta llegar al punto B, donde se dobla hacia abajo, como si hubiese experimentado una reflexi�n total. El observador situado en O percibe una imagen hacia arriba invertida del objeto. |
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El primero es debido a que las capas muy cercanas al suelo est�n muy recalentadas y son menos densas, que las superiores; un rayo de luz que proceda de un objeto algo elevado y que se dirige hacia el suelo, se va encorvando por refracci�n al encontrarse con estas capas menos densas, hasta llegar al punto en que parece reflejarse y curvarse hacia arriba, llegando al ojo del observador como si procediera de un punto inferior, sim�trico del de su origen, exactamente como si hubiese tropezado en su camino con un espejo; el objeto se ve en su posici�n real, y, al mismo tiempo, en imagen invertida debajo de �l. En el desierto, para caminantes muy fatigados, la superficie reflectante puede ser interpretada como una masa de agua. Esto lo podemos observar en pleno verano sobre el asfalto recalentado de nuestra carreteras que aparecen a lo lejos como encharcadas y pueden perfectamente reflejar la imagen de los autom�viles que circulan por ella.
El espejismo inverso es m�s corriente en zonas mar�timas y se conoce con el nombre de Fata Morgana, debido a que este fen�meno se produc�a habitualmente en el estrecho de Mesina y estaba atribuido al hada -"fata" en italiano- Morgana. El efecto es como si el espejo estuviese colocado horizontalmente en el cielo y reflejase im�genes que est�n fuera del horizonte y de la vista del observador. La explicaci�n es semejante a la del espejismo directo, pero ahora las capas m�s bajas est�n mucho m�s fr�as que las altas. Para ambos espejismos, las im�genes que se forman est�n invertidas con respecto a las reales.
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CREP�SCULO
Tambi�n relacionado con la difusi�n de la luz se encuentra el crep�sculo, que es el resplandor que se observa en el cielo hacia el este, antes de salir el Sol (crep�sculo matutino o aurora), y hacia el oeste, despu�s de haberse puesto (crep�sculo vespertino). Cuando el astro rey se encuentra en las cercan�as del horizonte, su luz debe recorrer una gran distancia a trav�s de las capas atmosf�ricas antes de llegar a nosotros, por lo que la difusi�n provoca en la luz solar una eliminaci�n de la componente azul, llegando hasta el observador con tintes amarillos o rojizos. Relacionado con este fen�meno se encuentra el resplandor crepuscular, que se debe a "la iluminaci�n de las capas superiores de la atm�sfera por los rayos solares aunque el Sol sea invisible". Cuanto m�s bajo se encuentra el astro rey sobre el horizonte, m�s elevadas son las mencionadas capas, pues las m�s bajas se encuentran ya en sombra.
El sol se encuentra debajo del horizonte , iluminando todav�a el sector ABC de la atm�sfera. El observador situado en O recibe luz difusa proporcionada por el espesor de atm�sfera que contribuye a ella. Como la longitud MM' que recorren los rayos en la atm�sfera es mayor que NN' tambi�n ser� mayor la luz proporcionada, lo que explica que el resplandor crepuscular sea mayor hacia el horizonte que hacia el zenit. |
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Ampliar� a continuaci�n un poco m�s las nociones sobre el crep�sculo. Se definen dos tipos: el civil "tiempo durante el cual hay todav�a luz suficiente, estando el sol oculto, para poder leer", el cual tiene una duraci�n media de unos 30 minutos en la pen�nsula Ib�rica; y el astron�mico "tiempo que transcurre entre la desaparici�n y el momento de la salida del Sol o entre su puesta y el momento de haberse extendido dicha sombra a toda la b�veda celeste". La duraci�n de ambos crep�sculos es variable seg�n las estaciones del a�o y la latitud del lugar de observaci�n.
M�s informaci�n sobre los FOTOMETEOROS se puede encontrar pinchando aqu�.
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Textos explicativos tomados de los libros:
Introducci�n a la Meteorolog�a, de Fernando Llorente
Mart�nez, publicado en la revista de internet RAM.
Manual del Observador de Meteorolog�a, de J. M. Jans�
Guardiola, publicado por el Ministerio de Trasponte, Turismo y Comunicaciones, 2�
edici�n, INM 1968.
