El cielo es todo lo que se encuentra sobre la superficie de la Tierra , incluida la atmósfera y el espacio exterior .
En el campo de la astronomía , el cielo también se llama esfera celeste . Se trata de una esfera abstracta, concéntrica a la Tierra, en la que el Sol , la Luna , los planetas y las estrellas parecen estar a la deriva . La esfera celeste se divide convencionalmente en áreas designadas llamadas constelaciones .
Por lo general, el término cielo se refiere informalmente a una perspectiva desde la superficie de la Tierra; sin embargo, el significado y el uso pueden variar. Un observador en la superficie de la Tierra puede ver una pequeña parte del cielo, que se asemeja a una cúpula (a veces llamada cuenco del cielo ) que parece más plana durante el día que durante la noche . [1] En algunos casos, como al discutir el clima, el cielo se refiere solo a las capas más bajas y más densas de la atmósfera.
El cielo durante el día parece azul porque las moléculas de aire dispersan longitudes de onda más cortas de luz solar más que las más largas (luz más roja). [2] [3] [4] [5] El cielo nocturno parece ser una superficie o región mayormente oscura salpicada de estrellas. El Sol y, a veces, la Luna son visibles en el cielo durante el día a menos que estén oscurecidos por las nubes . Por la noche, la Luna, los planetas y las estrellas son igualmente visibles en el cielo.
Algunos de los fenómenos naturales que se ven en el cielo son nubes, arco iris y auroras . Los rayos y las precipitaciones también son visibles en el cielo. Ciertos pájaros e insectos, así como inventos humanos como aviones y cometas , pueden volar por el cielo. Debido a las actividades humanas , el smog durante el día y la contaminación lumínica durante la noche a menudo se ven sobre las grandes ciudades.
Durante el día
Excepto por la luz solar directa , la mayor parte de la luz en el cielo diurno es causada por la dispersión , que está dominada por un límite de partículas pequeñas llamado dispersión de Rayleigh . La dispersión debido a las partículas de tamaño molecular (como en el aire) es mayor en las direcciones tanto hacia y lejos de la fuente de luz de lo que es en direcciones perpendicular a la trayectoria de incidente. [7] La dispersión es significativa para la luz en todas las longitudes de onda visibles, pero es más fuerte en el extremo más corto (más azul) del espectro visible , lo que significa que la luz dispersa es más azul que su fuente: el Sol . La luz solar directa restante, habiendo perdido algunos de sus componentes de longitud de onda más corta, parece un poco menos azul. [5]
La dispersión también ocurre con mayor intensidad en las nubes. Las gotas de agua individuales refractan la luz blanca en un conjunto de anillos de colores . Si una nube es lo suficientemente espesa, la dispersión de múltiples gotas de agua lavará el conjunto de anillos de colores y creará un color blanco descolorido. [ aclaración necesaria ] [8]
El cielo puede cambiar una multitud de colores como rojo, naranja, morado y amarillo (especialmente cerca del atardecer o el amanecer) cuando la luz debe recorrer un camino mucho más largo (o profundidad óptica ) a través de la atmósfera. Los efectos de dispersión también polarizan parcialmente la luz del cielo y son más pronunciados en un ángulo de 90 ° con respecto al Sol. La luz dispersa del horizonte viaja a través de hasta 38 veces la masa de aire al igual que la luz del cenit , provocando un gradiente azul que se ve vívido en el cenit y pálido cerca del horizonte. [9] La luz roja también se dispersa si hay suficiente aire entre la fuente y el observador, lo que hace que partes del cielo cambien de color a medida que el Sol sale o se pone. A medida que la masa de aire se acerca al infinito, la luz diurna dispersa parece más y más blanca. [10]
El Sol no es el único objeto que puede parecer menos azul en la atmósfera. Las nubes distantes o las cumbres nevadas pueden aparecer amarillentas. El efecto no es muy obvio en días despejados, pero es muy pronunciado cuando las nubes cubren la línea de visión, reduciendo el tono azul de la luz solar dispersa. [10] A mayores altitudes, el cielo tiende a colores más oscuros ya que la dispersión se reduce debido a la menor densidad del aire . Un ejemplo extremo es la Luna, donde no se produce dispersión atmosférica, lo que hace que el cielo lunar se vuelva negro incluso cuando el Sol es visible. [11]
Los modelos de distribución de luminancia del cielo han sido recomendados por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) para el diseño de esquemas de iluminación natural . Los desarrollos recientes se refieren a "todos los modelos de cielo" para modelar la luminancia del cielo en condiciones climáticas que van desde despejado hasta nublado. [12]
Durante el crepúsculo
El brillo y el color del cielo varían mucho en el transcurso de un día, y la causa principal de estas propiedades también es diferente. Cuando el Sol está muy por encima del horizonte , la dispersión directa de la luz solar ( dispersión de Rayleigh ) es la fuente de luz abrumadoramente dominante. Sin embargo, durante el crepúsculo , el período entre el atardecer y la noche o entre la noche y el amanecer , la situación es más compleja.
Los destellos verdes y los rayos verdes son fenómenos ópticos que ocurren poco después de la puesta del sol o antes del amanecer, cuando una mancha verde es visible sobre el Sol, por lo general no más de uno o dos segundos, o puede parecerse a un rayo verde que se dispara desde el punto de la puesta del sol. . Los destellos verdes son un grupo de fenómenos que se derivan de diferentes causas, [13] la mayoría de los cuales ocurren cuando hay una inversión de temperatura (cuando la temperatura aumenta con la altitud en lugar de la disminución normal de la temperatura con la altitud). Se pueden observar destellos verdes desde cualquier altitud (incluso desde un avión). Por lo general, se ven por encima de un horizonte sin obstáculos, como sobre el océano, pero también se ven por encima de las nubes y las montañas. También se pueden observar destellos verdes en el horizonte en asociación con la Luna y planetas brillantes, incluidos Venus y Júpiter . [14] [15]
La sombra de la Tierra es la sombra que proyecta el planeta a través de su atmósfera y hacia el espacio exterior. Este fenómeno atmosférico es visible durante el crepúsculo civil (después del atardecer y antes del amanecer). Cuando las condiciones climáticas y el sitio de observación permiten una vista clara del horizonte, la franja de la sombra aparece como una banda azulada oscura o opaca justo encima del horizonte, en la parte baja del cielo opuesta a la dirección del Sol (poniente o saliente). Un fenómeno relacionado es el Cinturón de Venus (o arco anti-crepúsculo), una banda rosada que es visible sobre la banda azulada de la sombra de la Tierra en la misma parte del cielo. Ninguna línea definida divide la sombra de la Tierra y el Cinturón de Venus; una banda de color se desvanece en la otra en el cielo. [16] [17]
El crepúsculo se divide en tres etapas según la profundidad del Sol debajo del horizonte, medida en segmentos de 6 °. Después de la puesta del sol, comienza el crepúsculo civil ; termina cuando el Sol cae más de 6 ° por debajo del horizonte. A esto le sigue el crepúsculo náutico , cuando el Sol se encuentra entre 6 ° y 12 ° por debajo del horizonte (profundidad entre −6 ° y −12 °), después del cual viene el crepúsculo astronómico , definido como el período entre −12 ° y - 18 °. Cuando el Sol cae más de 18 ° por debajo del horizonte, el cielo generalmente alcanza su brillo mínimo. [18]
Se pueden identificar varias fuentes como la fuente del brillo intrínseco del cielo, a saber, el resplandor del aire , la dispersión indirecta de la luz solar, la dispersión de la luz de las estrellas y la contaminación lumínica artificial .
Durante la noche
El término cielo nocturno se refiere al cielo visto de noche. El término generalmente se asocia con la observación del cielo y la astronomía , con referencia a las vistas de los cuerpos celestes como las estrellas, la Luna y los planetas que se vuelven visibles en una noche clara después de la puesta del sol. Las fuentes de luz natural en un cielo nocturno incluyen la luz de la luna, la luz de las estrellas y el resplandor del aire, según la ubicación y el momento. El hecho de que el cielo no esté completamente oscuro por la noche se puede observar fácilmente. Si el cielo (en ausencia de la luna y las luces de la ciudad) estuviera absolutamente oscuro, no se podría ver la silueta de un objeto contra el cielo.
El cielo nocturno y sus estudios tienen un lugar histórico tanto en las culturas antiguas como en las modernas. En el pasado, por ejemplo, los agricultores han utilizado el estado del cielo nocturno como calendario para determinar cuándo plantar cultivos. La antigua creencia en la astrología se basa generalmente en la creencia de que las relaciones entre los cuerpos celestes influyen o transmiten información sobre los eventos en la Tierra. El estudio científico del cielo nocturno y los cuerpos observados en él, mientras tanto, tiene lugar en la ciencia de la astronomía.
Dentro de la astronomía de luz visible , la visibilidad de los objetos celestes en el cielo nocturno se ve afectada por la contaminación lumínica. La presencia de la Luna en el cielo nocturno ha obstaculizado históricamente la observación astronómica al aumentar la cantidad de iluminación ambiental. Sin embargo, con el advenimiento de las fuentes de luz artificial, la contaminación lumínica ha sido un problema creciente para ver el cielo nocturno. Los filtros especiales y las modificaciones a los artefactos de iluminación pueden ayudar a aliviar este problema, pero para obtener las mejores vistas, tanto los astrónomos ópticos profesionales como los aficionados buscan sitios de observación ubicados lejos de las principales áreas urbanas.
Uso en la previsión meteorológica
Junto con la tendencia a la presión, la condición del cielo es uno de los parámetros más importantes que se utilizan para pronosticar el tiempo en áreas montañosas. El engrosamiento de la capa de nubes o la invasión de una capa de nubes más alta es indicativo de lluvia en un futuro próximo. Por la noche, los cirroestratos altos y delgados pueden dar lugar a halos alrededor de la Luna, que indican la aproximación de un frente cálido y la lluvia asociada. [19] La niebla matutina presagia condiciones favorables y puede asociarse con una capa marina , una indicación de una atmósfera estable. [20] Las condiciones de lluvia están precedidas por viento o nubes que evitan la formación de niebla. La aproximación de una línea de tormentas eléctricas podría indicar la aproximación de un frente frío . Los cielos sin nubes son indicativos de buen tiempo para el futuro cercano. [21] El uso de la cobertura del cielo en la predicción del tiempo ha dado lugar a diversas tradiciones meteorológicas a lo largo de los siglos. [22]
Ciclones tropicales
Dentro de las 36 horas posteriores al paso del centro de un ciclón tropical , la presión comienza a caer y un velo de cirros blancos se acerca desde la dirección del ciclón. Dentro de las 24 horas posteriores a la aproximación más cercana al centro, las nubes bajas comienzan a moverse, también conocidas como la barra de un ciclón tropical, a medida que la presión barométrica comienza a caer más rápidamente y los vientos comienzan a aumentar. Dentro de las 18 horas posteriores a la aproximación del centro, es común el clima brusco, con aumentos repentinos del viento acompañados de lluvias o tormentas eléctricas. Dentro de las seis horas posteriores a la llegada del centro, la lluvia se vuelve continua. A una hora del centro, la lluvia se vuelve muy fuerte y se experimentan los vientos más fuertes dentro del ciclón tropical. Cuando llega al centro con un fuerte ciclón tropical, las condiciones climáticas mejoran y el sol se hace visible a medida que el ojo se mueve por encima. Una vez que el sistema se aleja, los vientos se invierten y, junto con la lluvia, aumentan repentinamente. Un día después del paso del centro, el cielo bajo se reemplaza por un cielo más alto y la lluvia se vuelve intermitente. A las 36 horas después del paso del centro, el cielo nublado alto se rompe y la presión comienza a estabilizarse. [23]
Uso en transporte
El vuelo es el proceso por el cual un objeto se mueve a través o más allá del cielo (como en el caso de los vuelos espaciales), ya sea generando sustentación aerodinámica , empuje de propulsión , aerostáticamente usando flotabilidad o por movimiento balístico , sin ningún apoyo mecánico directo desde el suelo. Los aspectos de ingeniería del vuelo se estudian en la ingeniería aeroespacial la cual se subdivide en aeronáutica , que es el estudio de los vehículos que viajan por el aire, y la astronáutica , el estudio de los vehículos que viajan por el espacio, y en balística , el estudio del vuelo de proyectiles. Mientras que los seres humanos han sido capaces de volar en globos aerostáticos desde 1783, [24] otras especies han utilizado el vuelo durante mucho más tiempo. Los animales, como pájaros, murciélagos e insectos, son capaces de volar. Las esporas y semillas de las plantas utilizan el vuelo, mediante el uso del viento, como método de propagación de su especie. [25]
Importancia en la mitología
Muchas mitologías tienen deidades especialmente asociadas con el cielo. En la religión egipcia , el cielo se deificaba como la diosa Nut y como el dios Horus . Dyeus se reconstruye como el dios del cielo, o el cielo personificado, en la religión protoindoeuropea , de ahí Zeus , el dios del cielo y el trueno en la mitología griega y el dios romano del cielo y el trueno Júpiter .
En la mitología aborigen australiana , Altjira (o Arrernte) es el dios principal del cielo y también el dios creador. En la mitología iroquesa , Atahensic era una diosa del cielo que cayó al suelo durante la creación de la Tierra. Muchas culturas han dibujado constelaciones entre estrellas en el cielo, usándolas en asociación con leyendas y mitología sobre sus deidades.
Galería
Nubes masivas barriendo el desierto de Mojave
Atardecer de verano High Desert , California
Cielo dividido justo después del atardecer, High Desert, California
Cielo violento durante la tormenta eléctrica en el crepúsculo en el desierto de Mojave de California .
Las nubes reflejan sombras al atardecer y las abanican por todo el cielo.
Cielo con nubes en Lituania, Dūdos (aldea), Lituania .
Enorme nube vertical imponente que surge detrás de las montañas de San Gabriel, y visto desde el desierto de Mojave , California
Cielo nocturno con muchas estrellas.
Tarde occidental en el cielo crepuscular
Un montón de nubes en el cielo del mediodía de otoño.
Ver también
- Cianómetro
Referencias
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enlaces externos
- ¿Porque el cielo es azul?
