Domani essendo il giorno di San Patrizio, ho pensato che sarebbe stato interessante soffermarmi su uno dei miti popolari di questo giorno per quanto riguarda un bellissimo fenomeno atmosferico: l’arcobaleno.
La leggenda narra che alla fine di ogni arcobaleno siede un folletto, descritto come non più di 2 piedi di altezza. Folletti presumibilmente trascorrere tutto il loro tempo alacremente fare le scarpe, e la leggenda vuole che se si riesce a tenere lo sguardo fisso su di loro abbastanza a lungo che sono costretti a rivelare il luogo in cui la loro pentola d’oro. L’idea che una pentola d’oro possa essere trovata alla fine dell’arcobaleno è nata da qualche parte nella vecchia Europa.
Nei miei oltre 30 anni di carriera come meteorologo televisivo, ho visto molti arcobaleni, ma non ho ancora trovato alcun folletto … o una pentola d’oro per quella materia. Ma lo spettacolo colorato a sé stante ha certamente generato molte leggende e aneddoti simili attraverso le generazioni.
Secondo la Bibbia, l’arcobaleno è il segno della promessa di Dio all’umanità che non inonderà mai più la Terra. Infatti, gli arcobaleni spesso indicano che la pioggia è passata. Generalmente, sarà soleggiato quando si vede un arcobaleno, ma le nuvole di pioggia (di solito cumulonembo ) saranno a breve distanza.
Per vedere un arcobaleno avrete bisogno di due ingredienti: luce solare e gocce di pioggia.
Prisma d’acqua
La luce solare è una miscela di colori. Quando passa attraverso un prisma di vetro, parte della luce è piegata, o rifratta, più di altre porzioni. La luce che lascia il prisma si diffonde in una banda continua di colori chiamata spettro. I colori vanno dal rosso, che è piegato meno, attraverso l’arancione, il giallo, il verde e il blu fino al viola, che è piegato di più.
E proprio come la luce del sole che passa attraverso un prisma è piegata, così è la luce del sole che passa attraverso gocce d’acqua. Questo produce uno spettro solare atmosferico nel cielo per tutti da vedere: un arcobaleno.
Un arcobaleno è semplicemente un gruppo di archi circolari o quasi circolari di colore che appaiono come un enorme arco nei cieli. Le gocce di pioggia agiscono come prismi in miniatura, rifrangendo o rompendo la luce solare in vari colori e riflettendola per produrre lo spettro.
Gli arcobaleni sono spesso visti sulla scia di un temporale. Arrivano quando la luce del sole attraversa le nuvole di pioggia.
Puoi creare un arcobaleno artificiale per te stesso con un tubo da giardino. Basta stare con le spalle al sole e regolare il tubo su uno spray fine. Gli arcobaleni possono anche essere visti contro lo spruzzo di una cascata.
Un singolo, o primario, arcobaleno ha rosso sulla parte esterna o superiore della prua e blu all’interno. Di solito il raggio dell’arco è pari a circa un quarto del cielo visibile, o 42 gradi, al rosso. Quando ci sono docce nelle vicinanze, basta guardare nella parte del cielo di fronte al sole ad un angolo di 42 gradi dalla tua ombra; se c’è un arcobaleno, è lì che sarà.
L’arco primario è dovuto alla luce che entra nella parte superiore delle gocce e lascia dopo una riflessione interna, quindi questo arco è sempre più luminoso dell’arco secondario dove la luce solare viene riflessa due volte all’interno delle gocce di pioggia.
A volte un arco secondario si forma al di fuori del primario. Sarà più debole, con i colori invertiti: rosso all’interno, viola all’esterno. L’arcobaleno secondario si forma ad un angolo di 51 gradi dalla tua ombra; è sempre più debole e di solito scompare più rapidamente del primario.
La regione tra i due archi appare relativamente scura, poiché manca completamente sia dei raggi riflessi una volta che due volte.
Ci sono persino prove di un terzo o terzo arcobaleno che è stato visto in rare occasioni, e alcuni osservatori hanno persino riferito di aver visto arcobaleni quadrupli in cui un arco più esterno debole aveva un aspetto increspato e pulsante.
Snell o Descartes?
Non possiamo dire con assoluta certezza chi sia stato il primo a fornire la spiegazione corretta di ciò che causa gli arcobaleni, anche se di solito viene dato credito al francese René Descartes (1596-1650), filosofo e scrittore che scrisse una discussione formale e sistematica sull’argomento in un’appendice alla sua famosa opera, “A Discourse On Method”, nel 1637.
Cartesio avrebbe fatto un calcolo accurato riguardante i percorsi che i raggi di luce prendevano in diversi punti attraverso un globo di vetro d’acqua (simulando una goccia di pioggia) determinando così i loro angoli di rifrazione; era la soluzione a un problema matematico che era sfuggito agli scienziati per due millenni ed era la chiave per spiegare il fenomeno dell’arcobaleno.
Ma nota che ho detto che Descartes “presumibilmente” ha fatto quel calcolo. Come si è scoperto, Willebrord Snell, un astronomo e matematico olandese, aveva scoperto la legge matematica della rifrazione 16 anni prima della dissertazione di Cartesio sull’argomento. Snell, tuttavia, non riuscì a pubblicare le sue scoperte e morì nel 1626. Poi, circa 80 anni dopo, dopo che le note di Snell furono scoperte, sorsero polemiche quando alcuni accusarono Cartesio di aver visto in qualche modo il manoscritto di Snell e di aver preso le sue scoperte per conto suo.
Il risultato finale fu che in Occidente, specialmente nei paesi di lingua inglese, la legge della rifrazione della luce divenne nota come Legge di Snell, mentre in Francia è indicata come Legge di Cartesio.
Quindi, mentre Cartesio potrebbe aver spiegato cos’è un arcobaleno, non avrebbe davvero potuto farlo senza quei calcoli per la rifrazione della luce. Ma se lui o Snell può essere pienamente accreditato per quella parte della spiegazione, potremmo non sapere mai.
Dove e quando guardare
I marinai sanno da tempo che gli arcobaleni possono essere usati per prevedere il tempo. In generale, acquazzoni e temporali si spostano da ovest a est, verificando così il vecchio adagio:
Arcobaleno al mattino, avviso del marinaio; Arcobaleno di notte, delizia del marinaio
Al mattino il sole è a est; per vedere un arcobaleno devi essere rivolto verso ovest dove piove. Dal momento che il tempo piovoso di solito viene da ovest, prendere avvertimento dall’arcobaleno del mattino. Di notte (beh, in realtà più simile al tardo pomeriggio, ma “pomeriggio” non fa rima con” delizia”) il sole è nel cielo occidentale; dopo che una doccia o un temporale ti hanno già passato, di solito si sta ritirando verso est, dove vedrai il tuo arcobaleno.
E poiché le docce sono più frequenti nel tardo pomeriggio che al mattino presto, gli avvistamenti di arcobaleno nel tardo pomeriggio sono molto più frequenti che al mattino ed è per questo motivo che l’aspetto di un arcobaleno è solitamente associato all’inizio del miglioramento del tempo.
Se il sole sta tramontando o sorgendo, si può vedere un mezzo arco pieno. Se il sole si trova a 42 gradi o più sopra l’orizzonte, non sarai in grado di vedere un arcobaleno perché sarebbe sotto l’orizzonte.
Il tuo pugno stretto tenuto a distanza di un braccio è approssimativamente uguale a 10 gradi; quindi se il sole è approssimativamente “quattro pugni” sopra l’orizzonte non vedrai un arcobaleno.
L’unica possibilità di avvistare un arcobaleno in quel momento sarebbe da un aereo o dalla cima di un’alta montagna. Un aeroplano fornirebbe la migliore opportunità per la cattura della vista di un arcobaleno pieno di 360 gradi proiettato contro la terra, ma quella è una vista che soltanto alcuni hanno avuto il privilegio di vedere.
Altri tipi di arcobaleni
Un altro tipo di arco colorato di rosso, o rosso e verde può apparire con archi primari e secondari. Occasionalmente, diverse bande di colore possono essere viste solo all’interno dell’arcobaleno primario. Queste bande extra sono conosciute come arcobaleni soprannumerari, e furono spiegate nel 1803 dallo scienziato britannico Thomas Young quando si rese conto che la luce consisteva di onde. Sono dovuti alla diffrazione (deflessione) della luce.
Come abbiamo visto, la maggior parte degli arcobaleni sono causati dalla luce del sole e si vedono durante il giorno, ma occasionalmente possiamo essere ricompensati da un assaggio di un arco lunare causato da una luna piena o quasi piena. I Moonbows sono più frequentemente avvistati intorno alle isole tropicali, come nei Caraibi, dove le piogge localizzate possono persistere fino a notte fonda. La maggior parte delle persone li riferiscono di essere bianchi, ma Robert Greenler che è ben noto per le sue lezioni popolari sui fenomeni ottici sospetta che questo sia un fattore fisiologico. A bassi livelli di illuminazione, sottolinea, l’occhio perde la sua sensibilità al colore, in modo che un arco multihued standard appaia bianco. E in effetti, le foto di moonbows mostrano i colori, ma al fotografo sembrava essere bianco.
Infine, considera questo piccolo (oro?) nugget: Non ci sono due persone, anche se possono essere in piedi fianco a fianco, mai vedere lo stesso arcobaleno. Perché? Bene, perché le gocce di pioggia sono costantemente in movimento, quindi il suo aspetto cambia sempre e l’arco è un arco di un cerchio il cui centro è sulla linea che si estende dal sole all’occhio dell’osservatore. Poiché gli occhi di due persone non possono occupare lo stesso posto nello spazio allo stesso tempo, ogni osservatore vede un arcobaleno diverso.
Quindi ricorda: ogni volta che vedi un arcobaleno, è unico nel suo modo spettacolare!
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