El arco iris, la máxima expresión de la belleza

El arco iris no es solo el fenómeno más celebre del cielo, sino también el más vistoso. ¡Qué son los halos o los parhelios frente a la riqueza de colorido de arco iris! Este fenómeno, a veces imponente, impresiona tanto que cuenta con un profundo poder simbólico desde milenios.

Así, Moisés cuenta en el noveno capítulo del Génesis que, tras el diluvio universal, Dios desplego el arco iris en las nubes como signo de reconciliación con la humanidad. Hoy en día, en un momento en que aumenta la conciencia medioambiental, el arco iris se ha convertido en emblema de reconciliación con la naturaleza.

¿Cómo se forma el arco iris?

Para saberlo hay que aclarar en primer lugar cuando aparece en el cielo y en qué parte de él se sitúa exactamente. El arco iris aparece sobre todo entre las nubes en retirada cuando deja de llover, cuando vuelve a lucir el Sol y este ilumina las nubes de lluvia.

Para que se produzca es totalmente necesario que el Sol incida sobre gotas de lluvia.

En un principio, el arco iris surge exactamente por un mecanismo de refracción. El fenómeno que lo desencadena es la superficie curva de las gotas de agua. Para crear un arco iris, los rayos del Sol también se desvían de su trayectoria original por refracción. Pero además de esto se produce un fenómeno de reflexión.

¿Qué sucede cuando un rayo de Sol incide en una gota de agua?

Primero, al penetrar en la superficie de la gota, el rayo se quiebra, es decir, se desvía de su trayectoria, y con ello, tal como ocurre en un prisma, se descompone en todos los colores del espectro. Pero, por determinadas leyes físicas, el rayo no puede salir de la gota por el otro lado.

En lugar de eso, vuelve a precipitarse hacia el interior de la gota, se refleja, como se expresaría en términos físicos. Sólo entonces, las leyes físicas permitirán al rayo de Sol volver a salir de la gota tras experimentar otro proceso de refracción. Entre tanto, la trayectoria del rayo se ha desviado unos 139 grados.

Las gotas de lluvia, que mantienen una separación de 180°-139°=41° con el punto opuesto del Sol, forman un arco óptico luminoso: el arco iris.

Como las longitudes de onda más cortas experimentan una refracción mayor que las largas, el arco azul posee un radio algo menor que el del arco rojo, o dicho de otro modo, el arco iris es azul en su parte interior y rojo por la exterior.

Como se ha comentado más arriba, el arco iris aparece por regla general cuando el Sol incide sobre una pared de lluvia en retirada. Por tanto, siempre se sitúa justo en el lugar opuesto al Sol.

El arco iris y el Sol

El centro del arco iris y el Sol representan dos puntos exactamente opuestos en el cielo, igual que el cenit o el nadir, o que los puntos cardinales este y oeste.

Esto tiene una consecuencia importante: como el arco iris solo puede formarse cuando el Sol se halla en el cielo, el centro del arco siempre se sitúa tan debajo del horizonte como lo está el Sol sobre él. El arco iris debe imaginarse como trazado con un compás con una abertura de 41° y centrado en ese punto.

También puede ocurrir que solo se vea un arco parcial. Cuanto más alto se halle el Sol, más bajo se encuentra el centro del arco iris y, por tanto, más pequeña es la parte visible.

En los casos más favorables, es decir, cuando el Sol se sitúa justo en su orto u ocaso, se ve medio circulo. Desde aviones u otros lugares elevados puede llegar a verse más cantidad de circulo y, en condiciones óptimas, incluso se ve el círculo completo.

Con bastante frecuencia se forma incluso un arco doble.

En el arco iris secundario, algo mayor, con un radio aproximado de 51°, los colores se disponen a la inversa que en el arco principal, es decir el rojo en su interior y el azul en el exterior.

Esto sucede cuando los rayos del Sol que inciden en las gotas de lluvia no se reflejan solamente una vez, sino dos. De este modo se produce una desviación en la trayectoria de unos 51° y a la inversión de la sucesión de colores.

Peculiaridades

La observación del arco iris permite descubrir dos peculiaridades. La primera es que contiguos a la parte interior del arco principal (más pequeño) hay varios arcos más de tono ligeros o de color blanco que al final degeneran en una superficie brillante carente de estructura. La explicación física no es sencilla del todo. Se trata de procesos de esparcimiento múltiple o de interferencia.

 La segunda peculiaridad es que el cielo se muestra brillante dentro del arco menor y fuera del mayor, pero bastante oscuro en la región que queda entre ambos arcos. Este fenómeno se denomina “banda oscura de Alexander” (“banda oscura de Alejandro”).

Expresado de un modo muy simplificado, esta se produce porque los fenómenos de refracción desvían gran parte de la luz desde esa región intermedia hacia ambos arcos y la concentran en ellos. De este modo, a la zona situada entre los dos arcos solo llegan una iluminación residual tenue.

BIBLIOGRAFÍA

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• Marcel Costa, Jordi Mazon (2009): Conocer Las Nubes. Lectio Ediciones.
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• Häckel, Hans (2004): Guía de identificación de nubes. Ediciones Omega.
• Costa, Marcel; Mazon, Jordi (2006): Nubes y fenómenos meteorológicos. Clasificación, identificación. Ediciones Geoestel.

Fuente: Javier Martínez de Orueta, Técnico en Medio Ambiente y Educador Ambiental,

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