Avez-vous déjà remarqué que les ciels d'hiver semblent souvent plus colorés et intenses que ceux des autres saisons ? Cette palette, particulièrement visible pendant les mois froids, n'est pas qu'une simple impression.
Lorsque la lumière du Soleil traverse l'atmosphère terrestre, elle entre en interaction avec les molécules d'air. Celles-ci diffusent préférentiellement les longueurs d'onde courtes, comme le bleu et le violet, un processus connu sous le nom de diffusion de Rayleigh. En journée, cela donne au ciel sa teinte azur. Au lever et au coucher du soleil, la lumière parcourt un chemin plus long dans l'atmosphère, permettant aux teintes rouges et orangées, moins diffusées, de dominer. Cette base scientifique explique pourquoi les horizons s'embrasent de couleurs chaudes.
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Pendant l'hiver, l'air est généralement plus sec et moins chargé en humidité. La vapeur d'eau, présente en plus grande quantité lors des saisons chaudes, a tendance à estomper les couleurs vives en diffusant la lumière de manière plus uniforme. Avec un air plus sec, les rouges et les oranges ressortent avec une clarté accrue. De plus, après des épisodes de pluie ou de neige, l'atmosphère est souvent nettoyée des particules de poussière et de pollution, ce qui permet aux teintes de briller sans obstruction.
La trajectoire du Soleil change avec les saisons en raison de l'inclinaison de l'axe terrestre. En hiver, notre étoile suit un arc plus bas dans le ciel, restant plus longtemps près de l'horizon au lever et au coucher. Cette position prolongée permet aux couleurs de se développer graduellement et de persister sur une plus grande portion du ciel. Ainsi, le spectacle dure plus longtemps, offrant aux observateurs plus de temps pour apprécier les nuances.
Notre quotidien influence également notre perception de ces phénomènes. Les journées plus courtes en hiver font que le lever et le coucher du soleil coïncident souvent avec des moments où nous sommes éveillés, comme lors des trajets pour le travail ou l'école. Cette synchronisation augmente nos chances d'être témoins de ces tableaux célestes. En été, le soleil se lève et se couche à des heures où beaucoup dorment, réduisant les occasions d'observation.
La combinaison de la diffusion atmosphérique, des conditions d'air sec, de la trajectoire solaire basse et du timing humain crée ainsi des conditions idéales pour des levers et couchers de soleil impressionnants en hiver.
Les différents types de diffusion atmosphérique
Au-delà de la diffusion de Rayleigh, qui concerne les petites molécules d'air, d'autres mécanismes affectent la lumière dans l'atmosphère. La diffusion de Mie se produit lorsque la lumière rencontre des particules plus grosses, comme les gouttelettes d'eau ou les aérosols. Ce type de diffusion est moins sélectif en longueur d'onde, contribuant à des effets comme les halos ou la brume, qui peuvent modifier l'apparence du ciel.
Les particules présentes dans l'air, telles que la poussière, le pollen ou les polluants, interagissent également avec la lumière solaire. Leur taille et leur composition influencent la façon dont elles diffusent les différentes couleurs. Par exemple, lors d'épisodes de pollution, la lumière peut être diffusée de manière plus uniforme, rendant les couchers de soleil moins vifs et plus ternes.
La compréhension de ces diffusions aide à expliquer pourquoi les ciels se présentent différemment selon les régions et les conditions météorologiques. Dans les zones urbaines, la présence accrue de particules peut altérer les teintes naturelles, tandis qu'en milieu rural ou après une pluie, le ciel peut apparaître plus clair et coloré.