Pourquoi la couleur du ciel change-t-elle au coucher du soleil ?

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  • Publié le : 17 novembre 2010
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La couleur du ciel change au coucher du soleil :

.Observations de différents pôles :

.Pôles nord :

Au pôle Nord, le Soleil est en permanence au-dessus de l'horizon pendant les mois d'été et de façon permanente au-dessous de l'horizon pendant les mois d'hiver. Le lever du soleil a lieu juste avant l'équinoxe vernal (environ le 19 mars). Le Soleil prend ensuite trois mois pour atteindreson point culminant, soit environ 23°½ d'élévation, au solstice d'été(environ le 21 juin). Ensuite, il commence à redescendre pour atteindre le coucher du soleil juste après l'équinoxe d'automne (environ le 24 septembre). Quand le Soleil est visible dans le ciel polaire, il semble se déplacer dans un cercle au-dessus de l'horizon. Ce cercle passe peu à peu de près de l'horizon, juste aprèsl'équinoxe vernal à son maximum d'élévation (en degrés) au-dessus de l'horizon au solstice d'été et redescend vers l'horizon avant de passer à l'équinoxe d'automne23,24.

.Pôles sud :

Pendant l'hiver austral, le pôle Sud est plongé dans la nuit polaire. Pendant l'été, le Soleil (bien que continuellement au-dessus de l'horizon) est toujours bas dans le ciel. De plus, la majeure partie de la lumièrequi atteint la surface est réfléchie par la neige. Cette absence de chaleur prodiguée par le Soleil combinée avec la haute altitude du lieu (plus de2 800 m au-dessus du niveau de la mer) font que le pôle Sud est l'un des endroits les plus froids sur Terre (il n'est pas cependant le plus froid dans l'hémisphère sud : des régions de l'Antarctique situées à une altitude plus élevée et à une plus grandedistance de l'océan, telles que Vostok, ont un climat encore plus froid).

.Explications scientifiques :

Le Soleil est jaune le jour et devient progressivement orange puis rouge le soir. En réalité, il ne change pas vraiment de couleur, c'est seulement sa lumière qui parcourt un plus grand trajet.

Une partie du rayonnement électromagnétique émis par le soleil est réfléchie parl'atmosphère terrestre, y compris des rayonnements visibles (lumière). Une autre partie pénètre cette atmosphère et la traverse, plus ou moins directement, jusqu'à atteindre l'œil d'un observateur. L'atmosphère terrestre diffuse les rayonnements provenant du soleil, d'autant plus que leur longueur d'onde est courte ce qui correspond, ou dans le spectre visible, aux couleurs proches du violet.
Les changementsde couleurs du Soleil sont le résultat de ce que nous percevons de ses mouvements – coucher et lever – dans notre atmosphère. Lorsque le Soleil se situe au plus haut dans le ciel, à notre verticale, nous le regardons presque de manière directe car seule une « fine » couche d’atmosphère se trouve sur la trajectoire des rayons. Au coucher du Soleil, les rayons n’apparaissent plus à notre verticaleet nous le regardons sur l’horizon, au travers d’une couche d’atmosphère épaisse cette fois.
Comme la lumière du Soleil pénètre dans l’atmosphère de la Terre, elle est affectée par les molécules présentes dans l’air. Les photons de lumière percutent ces molécules et rebondissent dessus, s’éparpillant ensuite dans différentes directions selon leur longueur d’onde et leur couleur (de la mêmemanière que les gouttes d’eau, dans un arc-en-ciel, dispersent la lumière en un spectre de couleurs). La lumière bleue a la plus courte longueur d’onde et est plus sujette à la dispersion, ce qui explique pourquoi le ciel est bleu… Dans le même temps, le retrait de la lumière bleue du Soleil déplace légèrement sa couleur vers le rouge si bien qu’il apparaît plus jaune qu’il ne l’est dans l’espace.
Aucoucher du Soleil, l’effet de dispersion augmente car la lumière doit voyager sur une distance plus importante au travers de l’atmosphère. La lumière verte d’abord, puis la jaune sont affectées jusqu’à ce que finalement, la seule lumière que nous puissions voir directement du Soleil soit le rouge orangé.

. Lorsque nous dirigeons notre regard vers le soleil ou au voisinage de celui-ci,...
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