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 précis. Vous l’aurez compris, voir ces phénomènes est une chose une chance, encore plus grande que de voir un arc-en-ciel, qui est bien commun à côté de ceux-là.
Le rayon vert
Voir la photo d’en-tête (image) et mon article dédié.
Au coucher du soleil, le soleil rouge disparaît lentement sous l’horizon, puis le jaune, et la dernière chose qui reste visible juste avant qu’il ne disparaisse 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 diffusée (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 apparaît 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 la plus déviée vers le bas, l’image verte du soleil a sa position légèrement plus haute dans le ciel. Le vert est donc la dernière couleur a se coucher, quelques secondes après les autres.
Il faut cependant que le soleil soit très bas sur l’horizon, ce qui explique que l’on voit cela essentiellement en mer, et que le ciel soit très dégagé.
Le parhélie (ou la parasélène)
Vous voyez 3 Soleils : 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 dès lors deux Soleils de chaque côté, à 22° du vrai.
Si on voit 3 Soleils, on parle de parhélie (du grec helios, le Soleil) et si on observe ça avec la Lune on parle de parasélène (du grec seléné, la Lune). La parasélène est encore plus rare que la parhélie.
Le pilier solaire
Ce sont des colonnes de lumière au-dessus du Soleil. Ils sont aussi visibles au-dessus de fortes lumières des villes par grand froid (–20°C) : les cristaux de glace plats et horizontaux agissent comme plein de miroirs qui renvoient la lumière du soleil couchant vers l’observateur.
Le spectre de Brocken
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 contrebas.
La tête de la silhouette est entourée 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 poussière de diamant
Il s’agit d’une formation de cristaux de glace dans l’air lors des premiers rayons de soleil les matins 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.
Quelques autres phénomènes
Pour conclure cet article, j’ajoute aussi quelques autres phénomènes tout aussi beaux mais un peu moins spectaculaires, comme l’arc circumzénithal (arc-en-ciel inversé en haute atmosphère, dû à la glace des cirrus), le cercle parhélique (qui rejoint le parhélie, mais où l’on voit un cercle complet), l’arc de cœur (encore un effet proche du parhélie, mais où les rayons sortent d’une autre face du cristal de glace) ou bien la parasélène qui est un parhélie mais de la Lune.
J’aimerais ajouter que j’ai découvert les phénomènes du spectre de Broken, du pilier solaire et de la poussière de diamant dans le manga de Détective Conan, qui contient énormément de petites explications/descriptions de phénomènes comme ceux-là (également parfois de chimie, de maths, de génétique, d’art, de technologie, de magie…).
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