IL CIELO AZZURRO

Quanti di noi guardando il cielo non si sono chiesti perché è blu o azzurro?Perché il sole e giallo? Molto concisamente si può dire che il colore azzurro del cielo e il colore giallo del Sole a mezzogiorno (rosso al tramonto) sono dovuti all’interazione della luce proveniente dal Sole con l’atmosfera del nostro pianeta.
La luce del Sole è costituita dalla sovrapposizione di onde elettromagnetiche di diversa lunghezza.
Il Sole emette luce (cioè onde elettromagnetiche) di varie lunghezza d’onda. I nostri occhi sono sensibili solo ad una parte delle onde elettromagnetiche emesse dal Sole. La luce visibile, quella che i nostri occhi percepiscono, varia dal colore viola al colore rosso passando per il blu, il verde, il giallo e l’arancio. Il nostro apparato visivo ha tre ricettori nella retina sensibili principalmente alle lunghezze d’onda corrispondenti al rosso al verde e al blu.
La luce solare fu per la prima volta scomposta da Newton in un suo famoso esperimento con il prisma. A questa scomposizione ognuno di noi ha assistito quando ci è capitato di osservare nel cielo un arcobaleno.

Ma torniamo al colore del cielo. Nello spazio interplanetario, non c’è “cielo” o almeno non c’è un cielo azzurro. Lo spazio è assolutamente nero. Le stelle sono sempre visibili. Il Sole (il nostro Sole) è sempre assolutamente bianco. Perché? Perché lo spazio è vuoto e nulla diffonde o scompone la luce solare.
Come mai dunque osserviamo il colore azzurro quando dalla Terra alziamo gli occhi verso il cielo? È l’atmosfera terrestre che fa apparire azzurro il cielo. Se non ci fosse l’atmosfera vedremmo il cielo sopra di noi assolutamente nero.
Come visto nell’articolo precedente, l’atmosfera terrestre è composta essenzialmente dai gas di azoto ed ossigeno più altri elementi in quantità molto inferiore. La luce emessa dal Sole interagendo con i componenti dell’atmosfera può essere assorbita o diffusa. La diffusione della luce sui vari elementi presenti nei differenti strati dell’atmosfera dipende sia dalle dimensioni dell’oggetto colpito che dalla lunghezza d’onda della luce medesima. Le particelle solide e le gocce d’acqua hanno dimensioni maggiori della lunghezza d’onda della luce e quindi la riflettono in tutte le direzioni (indipendentemente dalla lunghezza d’onda). La luce bianca del Sole, in questo caso, è diffusa senza essere scomposta: ecco perché le nuvole ci appaiono bianche. Le molecole dei gas (azoto e ossigeno), hanno dimensioni confrontabili con quelle delle lunghezze d’onda della luce. In questo caso la diffusione della luce è fortemente dipendente della sua lunghezza d’onda. La luce di maggiore lunghezza d’onda (rossa arancione e gialla) riesce a superare questi minuscoli ostacoli e prosegue nella sua traiettoria rettilinea. La luce blu invece, che ha una lunghezza d’onda più piccola, viene diffusa in tutte le direzioni.
La luce azzurra è dunque in tutte le direzioni e oscura le stelle. Questo processo avviene negli stati più alti dell’atmosfera. In una giornata senza nubi quindi, in qualunque direzione volgiamo il nostro sguardo, la luce blu diffusa dai gas in alta atmosfera raggiunge i nostri occhi. Questo spiega il perché il cielo ci appare azzurro. Per questa stessa ragione la luce proveniente direttamente dal Sole diviene più gialla.

È sempre il processo di diffusione che spiega anche perché, al tramonto, l’orizzonte si colora di rosso. Al tramonto i raggi solari sono radenti gli strati dell’atmosfera. La luce blu viene diffusa dai gas presenti negli strati più alti. La luce radente attraversa un grande spessore di atmosfera e solo la luce rossa penetra fino a raggiungere gli stati dove viene parzialmente diffusa dalle particelle solide presenti a queste altezze colorando quindi il cielo e le nubi, nella direzione del Sole, di arancio, rosso e talvolta viola. Anche il Sole appare rosso e non più giallo poiché appunto solo la luce rossa riesce a penetrare e raggiungere il nostro occhio.

Detto questo, perché l’intensità dell’azzurro varia? Ciò è dovuto agli elementi che “intorbidano” l’atmosfera (polveri, vapore acqueo, ecc.). Tanto maggiore è la loro presenza nell’aria, tanto più pallido è l’azzurro. Poiché l’atmosfera è più sottile in montagna di 1000, 2000 o 3000 metri rispetto alla pianura, è evidente che in montagna è più facile che l’azzurro sia più intenso. La minore percentuale di smog, inoltre, accentua tale effetto.

E da un punto di vista meteorologico il cielo azzurro ci dice qualcosa?
Da quanto detto sì può desumere di sì.
È innanzitutto evidente che in caso di tempo bello e stabile l’atmosfera è più ricca di polveri per cui il cielo appare più bianco e grigio, ossia l’azzurro è più “smorto”.
Tuttavia, il grado di colorazione azzurra del cielo può essere anche un indice del tempo in arrivo.
Per la pianura valgono tre regole:

  • un azzurro molto intenso, accompagnato da ottima visibilità, indica condizioni instabili. Non è escluso un improvviso peggioramento del tempo con vento e precipitazioni;
  • un azzurro chiaro è spesso indice di condizioni di stabilità e bel tempo;
  • un progressivo passaggio dall’azzurro al bianco o al grigio, magari accompagnato da foschia, indica un prossimo cambiamento del tempo.

Tutto ciò, ovviamente, in termini generali.

E allora, come sempre, occhio al cielo perché le previsioni possono sbagliare, ma il cielo non mente.