Cor do céu e as estações do ano

21 de maio, 2023 às 20:21 | Postado em Atmosfera, Óptica

Prezado Prof. Lang

Eu soube que, no Jornal do Almoço de hoje, o seu nome foi referido por ter respondido a uma entrevista aos responsáveis pela produção deste programa, na busca de uma resposta à pergunta: “Por que o céu é mais azul no outono?”

Entretanto, a pessoa que assistiu ao programa me relatou certa dificuldade em entender a explicação que lhe pareceu apresentada como causa deste fenômeno. Imagino que a entrevista tenha sido editada, e que em consequência tenha sofrido cortes que prejudicaram a sua compreensão.

Face ao exposto, ao mesmo tempo que felicito pela escolha do entrevistado, faço uso deste canal para repetir a pergunta, e assim divulgar a sua resposta em âmbito certamente bem maior de pessoas nela interessadas!!!

Muito obrigada.

De fato a entrevista foi editada mas se encontra praticamente na íntegra em VÍDEO: professor de Física da UFRGS explica por que o céu é mais azul no outono. Entretanto repetirei aqui a explicação.

Para começar devemos entender a razão do céu ser azul:

“A atmosfera terrestre, fortemente iluminada pela luz branca do Sol, espalha preferencialmente luz com frequências próximas à da cor azul, em variadas direções. Este tipo de espalhamento é denominado de espalhamento de Rayleigh, e acontece quando as partículas que interagem com a luz têm um tamanho muito menor do que o comprimento de onda da luz, que é o caso das moléculas de oxigênio (O₂) e nitrogênio (N₂) da atmosfera terrestre. No espalhamento de  Rayleigh, a intensidade da luz espalhada é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda. Usando o exemplo de Lynch e Livingston (1993), isso significa que a luz azul, com comprimento de onda de 450 nm, é espalhada com intensidade cerca de 3 vezes maior do que a luz vermelha, de comprimento de onda de 600 nm. Portanto a luz espalhada pelas moléculas do ar é muito mais azulada do que a luz que sobre elas incidiu. Desta forma, de qualquer ponto do céu iluminado com a luz solar, chegará luz azulada aos nossos olhos e veremos o céu azul.” (em Cores da lua cheia)

Entretanto se houver pequenas partículas de água líquida ou de gelo em suspensão na atmosfera, ou também particulado decorrente da poluição atmosférica,  resultará que todos os comprimentos de onda da luz solar serão espalhados quase que da mesma forma, resultando assim em luz branca espalhada. Vemos então no céu nuvens, nevoeiro, cerração.

Portanto para que o céu esteja azul de fato ele deve se apresentar ausente dessas pequenas partículas que espalham toda a luz solar e lhe confere a cor esbranquiçada.

Em latitudes semelhantes ou maiores do que a de Porto Alegre (30°S) a partir do início de maio a elevação máxima do Sol é inferior a 45°. Atinge apenas 36,5° no meio-dia solar do solstício de inverno (21/06) na capital gaúcha. E esta situação de elevação máxima solar inferior a 45° se estende até a segunda semana de agosto (para maiores informações sobre a elevação do Sol vide Sun calculator).

Quando o Sol anda baixo no céu a radiação solar que atravessa a atmosfera percorre um caminho maior do que quando o astro está elevado. Aumentando o trajeto da luz solar na atmosfera o espalhamento de Rayleigh se torna mais intenso. É por isso que durante parte do outono e parte do inverno, mesmo quando Sol se encontra maximamente elevado, em latitudes semelhantes ou maiores do que 30°, pode-se observar em dias de céu límpido um azul mais intenso do que em outras épocas do ano. A figura 1 mostra um belo céu de outono em Porto Alegre.

Querência Amada – Teixeirinha

Quem quiser saber quem sou
Olha para o céu azul
E grita junto comigo
Viva o Rio Grande do Sul
O lenço me identifica
Qual a minha procedência
Da província de São Pedro
Padroeiro da querência

Berço de Flores da Cunha
E de Borges de Medeiros
Terra de Getúlio Vargas
Presidente brasileiro
Eu sou da mesma vertente
Que Deus saúde me mande
Que eu possa ver muitos anos
O céu azul do Rio Grande

“Docendo discimus.” (Sêneca)