fotometeoro

Un fotometeoro es cualquier efecto óptico que se puede ver en el cielo o la atmósfera producido por la interacción de la luz con gotas de agua, cristales de hielo, polvo o las propias moléculas de aire. A diferencia de los hidrometeoros (lluvia, nieve, granizo), los fotometeoros son eventos puramente ópticos: la luz misma cambia de dirección o se divide, creando halos, glorias, coronas, arcoíris y fenómenos similares. La atmósfera actúa como un medio óptico, doblando y dispersando la luz de maneras que dependen del tamaño y la forma de las partículas presentes y de la geometría del sol o la fuente de luz en relación con el observador.

Los principales mecanismos físicos son la reflexión (la luz rebota en una superficie), la refracción (la luz se dobla al entrar o salir de un medio de diferente densidad), la difracción (la luz se propaga alrededor de obstáculos o a través de espacios estrechos) y la interferencia (las ondas de luz se refuerzan o se anulan entre sí). Un halo de 22 grados alrededor del sol se forma por refracción en cristales de hielo hexagonales en nubes cirrus; un arcoíris ocurre cuando la luz se refracta en gotas de agua, se refleja internamente y se refracta de nuevo hacia afuera. Una corona (los anillos de colores cerca del sol, no la corona estelar) resulta de la difracción en las gotas de las nubes; una gloria en las nubes debajo de usted utiliza la retrodispersión y la interferencia. Los espejismos son efectos de refracción en capas de aire caliente cerca del suelo.

Fotometeoros comunes y observación

Los observadores e instrumentos ópticos encuentran fotometeoros constantemente en el trabajo de campo, la topografía y la astronomía. Los diseñadores ópticos y los científicos atmosféricos los estudian para comprender la distribución del tamaño de las partículas y la calidad del aire. En la teledetección, los efectos de los fotometeoros introducen ruido en las mediciones; en las pruebas de cámaras y lentes, pueden imitar artefactos ópticos. El halo de 22 grados es quizás el fotometeoro más frecuente en las zonas templadas, visible aproximadamente un día de cada tres cuando hay nubes cirrus. Los cristales de hielo de la atmósfera superior con formas y orientaciones específicas producen patrones ópticos nítidos y repetibles, mientras que las gotas de agua líquida producen efectos más suaves y amplios debido a su forma esférica y distribución de tamaño.

El término 'fotometeoro' es menos común en el uso diario que nombres específicos como arcoíris o halo, pero es estándar en óptica atmosférica, libros de texto de física y metrología óptica. Abarca fenómenos que van desde lo obvio (arcoíris) hasta lo sutil (la iridiscencia de las nubes cerca del borde de una nube cúmulo, causada por la difracción en pequeñas gotas de agua). Los halos de cristales de hielo incluyen no solo el halo de 22 grados, sino también el halo de 46 grados, los pilares solares, los pilares de luz y los parhelios (falsos soles), cada uno correspondiente a una orientación de cristal y un ángulo de refracción diferentes.

Comprender los fotometeoros es importante en el trabajo óptico de precisión porque pueden contaminar las mediciones, degradar la calidad de la imagen o indicar condiciones atmosféricas que afectan el rendimiento del instrumento. En la fotografía aérea y las imágenes satelitales, los cristales de hielo en la atmósfera superior pueden producir artefactos en los datos. Por el contrario, la observación deliberada de fotometeoros proporciona información en tiempo real sobre el tipo, tamaño y concentración de partículas atmosféricas sin necesidad de una sonda o muestreador.