• Refração da luz na atmosfera: o horizonte geométrico e o horizonte visual


  • Se um objeto se encontra no horizonte do mar e um observador da praia olha para ele, a refração da luz pode fazer ele parecer estar mais a cima da curvatura ou mais a baixo?





    A refração da luz na atmosfera pode fazer com que um objeto seja visto onde na verdade não está, acima ou abaixo da sua localização real, dependendo das condições do ar atmosférico. A figura a seguir, retirada da Wikipedia, mostra esquematicamente algumas dessas possibilidades.


    fada_morgana


    Existem muitos exemplos documentados de efeitos surpreendentes, miragens fata-morgana como a figura abaixo ilustra.


    fata_morgana


    Há diversas postagens do CREF que tratam da localização do horizonte, por exemplo, Distância ao horizonte: navio "afundado"! , Ainda sobre a distância ao horizonte!


    A distância que o horizonte geométrico se encontra de um observador depende da altura H da sua visada e do raio R da Terra em acordo com a figura que segue, implicando que o horizonte se afasta do observador quando ele se eleva.


    horizonte


    Um excelente calculador sobre a curvatura da Terra está disponível em earth/curve-calc .


    O horizonte geométrico não é idêntico ao horizonte visual de um observador devido aos desvios que a luz sofre por refração. O raio de curvatura das luz que viaja na atmosfera em condições "normais" é cerca de sete vezes o raio de curvatura da Terra e nestas condições o horizonte visual se encontra a cerca de 8% mais distante do observador do que o horizonte geométrico. Assim pode-se demonstrar a conhecida "correção para a distância ao horizonte" - D= 1,08.DC - , muito usada em topografia, explicitada na  próxima figura.


    horizonte_refracao


    Esta correção para a distância ao horizonte pode determinar uma subestimativa para a distância real ao horizonte visual, devendo sempre ser usada com cautela. Em situações inusuais pode acontecer que o raio de curvatura da luz por refração seja semelhante ao da própria Terra, levando assim a que se perceba objetos muito distantes, muito atrás do horizonte geométrico.


    Um artigo extenso e completo sobre refração atmosférica na Astronomia se encontra disponível em articles.adsabs.harvard.edu/


    Vide a palestra realizada na UNISNOS em 31/05/2017: Sobre a forma da Terra


    Vide o artigo Sobre a forma da Terra


    Outras postagens relacionadas ao tema do horizonte e da propagação das ondas eletromagnéticas:


    Ondas eletromagnéticas, curvatura da Terra e difração


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    AS ATUAIS TECNOLOGIAS DE TELECOMUNICAÇÕES EVIDENCIAM A ESFERICIDADE DA TERRA


    Elevação sobre o horizonte do satélite geoestacionário


    "Docendo discimus." (Sêneca)





    Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/



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