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Jueves, 24 Junio 2021 14:19

¿Por qué el cielo es azul, las nubes blancas y los atardeceres rojos? Los colores en el cielo

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¿Por qué el cielo al mediodía es azul y las nubes son blancas? ¿Por qué los atardeceres en cambio son rojos? Vamos a explicar estos fenómenos ópticos hablando de las propiedades de la luz.

Los rayos de la luz del Sol que percibimos de color blanco en realidad son una combinación de todos los colores del arcoíris. Estos colores forman el espectro visible de la luz, aquellos que podemos percibir a través de nuestros ojos, y que no son más que la interpretación que nuestro cerebro da a las distintas propiedades de luz.

La principal propiedad de cada color es su longitud de onda. La luz es radiación electromagnética que se propaga a través del espacio en forma de ondulaciones u ondas. Estas ondas pueden ser más cortas (como en el caso del color azul) o más largas (como en el caso del color rojo).

Además, como cada color tiene una longitud de onda distinta, también tiene una velocidad distinta al propagarse por un medio material. El ejemplo más simple de esto es el de un haz de luz blanca atravesando un prisma transparente: cada color contenido en la luz blanca atraviesa el prisma a una velocidad distinta por lo que, a su salida, la luz se separa en los diferentes colores.

Refracción de la luz en un prisma

Por otro lado, ¿qué ocurre cuando la luz choca con objetos que no son transparentes como el prisma? Que se produce la absorción de la luz. Este efecto es el responsable del color que vemos en cada objeto. Cada material absorbe unos colores del espectro de la luz blanca y refleja el resto. La combinación de los colores reflejados por cada objeto es el color que percibimos.

Absorción y reflexión de la luz

La dispersión de Rayleigh: el color azul del cielo

Ahora que sabemos que cada color está determinado por la longitud de onda de la luz y que la luz procedente del Sol es una combinación de todos ellos, ¿cuál es el principal motivo del color del cielo? La respuesta es la dispersión de Rayleigh.  

Si el tamaño de las partículas es similar o menor que la longitud de onda de la luz incidente, se produce la dispersión de Rayleigh o separación de la luz en muchas direcciones con preferencia para algunos colores.

En el caso de la atmósfera durante el día lo que ocurre es que el nitrógeno, el gas más abundante, dispersa de forma muy efectiva las longitudes de onda más pequeñas (violeta, azul y verde), al contrario que las longitudes de onda más largas (amarillo, naranja y rojo). Por ello, percibimos el cielo de color azul, aunque en realidad se trate de una mezcla de colores dispersos.

Paisaje de cielo azul y nubes

Dispersión de Mie: el color blanco de las nubes

Si por el contrario el tamaño de las partículas es mayor que la longitud de onda, la luz se dispersa en todas las longitudes de onda que la componen. Este fenómeno se conoce como la dispersión de Mie.

Por ello, al atravesar una nube, la luz sigue siendo blanca, porque las moléculas de agua líquida son mayores que la longitud de onda de la luz y se produce dispersión de todas las longitudes de onda por igual.

¿Pero qué ocurre al atardecer?

Durante el atardecer, cuando el ángulo con el que inciden los rayos de Sol disminuye mucho, la luz tiene que atravesar mayor cantidad de atmósfera (del orden de 10 veces más de atmósfera con respecto al mediodía). Como atraviesa más atmósfera hay una mayor cantidad de gas y, por tanto, se produce más dispersión todavía del color azul que llegará en menor proporción.

Atardecer

Los colores restantes, tras producirse mucha dispersión en un largo recorrido, son los naranjas y rojos, confiriendo el cielo estas tonalidades cuanto más nos acercamos al ocaso. Estos colores también se aprecian en las nubes cuando son reflejados sobre ellas desde la superficie terrestre, dejando auténticos espectáculos en el cielo.

En definitiva, en cada momento del día dominan unos fenómenos ópticos sobre otros, dejándonos los diferentes colores en el cielo. Y a ti, ¿Qué hora te gusta más para mirar al cielo? Espero que os haya gustado y hasta la próxima. 

 

 

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Actualizado: Jueves, 24 Junio 2021 17:02
Esther Sánchez

Apasionada de la predicción meteorológica y siempre en las nubes. Graduada en Física con especialización en Ciencias de la Tierra (Trabajo de Fin de Grado sobre el impacto de una DANA en el Mediterráneo) y Máster en Meteorología (Trabajo de Fin de Máster de investigación de las sequías en Canarias) por la Universidad Complutense de Madrid. Tratando de descifrar cada día el comportamiento de la atmósfera: “lo más importante es no parar de aprender y lo más bonito es transmitirlo”.

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