A ragione per chì u celu hè turchinu
Un celu turchinu hè una vista di tutti i ghjorni chì spessu pigliemu per scontatu. Tuttavia, daretu à questu bellu celu turchinu si trova un fenomenu fisicu affascinante è abbastanza cumplessu. Perchè u celu hè turchinu ? Per capisce questu fenomenu, ci vole à approfondisce i cuncetti basi di a fisica atmosferica, a diffusione di a luce è l'interazione trà a luce solare è l'atmosfera di a nostra Terra.
Luce di u sole è u spettru di culore
A luce di u sole pare bianca à i nostri ochji, ma in realtà hè cumposta da parechji culori chì si ponu vede in u spettru luminosu. Stu spettru hè custituitu da i culori di l'arcubalenu: rossu, aranciu, giallu, verde, turchinu, indaco è viulettu. Ogni culore in u spettru hà una lunghezza d'onda diversa, da circa 700 nanometri per u rossu à circa 400 nanometri per u viulettu.
Quandu a luce solare entra in l'atmosfera terrestre, interagisce cù piccule molecule è particelle in l'atmosfera. Stu fenomenu hè ciò chì face chì u culore di u celu cambi secondu l'ora di u ghjornu è e cundizioni. A diffusione di Rayleigh hè chjave per capisce perchè u celu appare tipicamente turchinu.
Scatterazione di Rayleigh
A diffusione di Rayleigh hè u fenomenu di a diffusione di a luce da particelle assai più chjuche di a lunghezza d'onda di a luce stessa. L'effettu hè chjamatu cusì in onore di u Barone John William Strutt, megliu cunnisciutu cum'è Lord Rayleigh, un fisicu inglese chì hà spiegatu per a prima volta u fenomenu à a fine di u XIX seculu.
In a diffusione di Rayleigh, l'intensità di a luce sparsa hè inversamente proporzionale à a quarta putenza di a lunghezza d'onda di a luce. Questu significa chì a luce cù lunghezze d'onda più corte (cum'è u blu è u violetu) hè sparsa più cà a luce cù lunghezze d'onda più lunghe (cum'è u rossu è l'aranciu).
Ancu s'è a luce viola hè sparsa più cà a luce blu, l'ochju umanu hè più sensibile à a luce blu è verde. Hè per quessa, ancu s'ellu ci hè più luce viola sparsa in u celu, u celu ci pare blu.
L'atmosfera terrestre
L'atmosfera terrestre hè cumposta da diversi gasi, cumpresi l'azotu (circa 78%) è l'ossigenu (circa 21%). Contene ancu argon, diossidu di carbonu, neon è parechji altri gasi in quantità più chjuche. Queste particelle ghjocanu un rolu in a diffusione di a luce.
Quandu a luce solare entra in l'atmosfera, e so lunghezze d'onda corte sò sparse in tutte e direzzione da e molecule di gasu. A luce blu, cù a so lunghezza d'onda più corta, hè sparsa più efficacemente chè a luce rossa, cù a so lunghezza d'onda più longa. Dunque, quandu guardemu u celu, vedemu un celu spargugliatu di luce blu da tutte e direzzione.
Tuttavia, quandu u sole hè à l'orizonte, cum'è à l'alba o à u tramontu, a so luce deve passà per un stratu più grossu di l'atmosfera. A luce blu hè spargugliata in tutte e direzzione prima è ùn ghjunghje micca à i nostri ochji. À u cuntrariu, a luce cù lunghezze d'onda più lunghe, cum'è u rossu è l'aranciu, ùn hè micca spargugliata cusì intensamente cum'è a luce blu è ghjunghje à i nostri ochji, cusì vedemu u sole cum'è aranciu o rossu.
L'inquinamentu è u so effettu nant'à u culore di u celu
In più di e particelle gassose naturali in l'atmosfera, diversi inquinanti ponu ancu influenzà u culore di u celu. Inquinanti cum'è u fumu, a polvera è e particelle d'aerosol ponu causà a diffusione di Mie, chì hè diversa da a diffusione di Rayleigh perchè implica particelle di dimensione paragunabile à a lunghezza d'onda di a luce diffusa.
A diffusione di Mie ùn hà micca una forte dipendenza da a lunghezza d'onda, dunque tutti i culori sò spargugliati apprussimatamente ugualmente. Questu pò fà chì u celu pare biancu o grisgiu. In e cità cù alti livelli d'inquinamentu atmosfericu, vedemu spessu u celu più spento è menu turchinu chè in e zone rurale più pulite.
Inoltre, l'inquinamentu atmosfericu pò ancu causà altri fenomeni cum'è a pioggia acida è u smog fotochimicu, chì ùn solu affettanu u culore di u celu ma ancu a qualità di l'aria è a salute umana.
Cambiamenti stagiunali è situazione geografica
I cambiamenti stagiunali affettanu ancu u culore di u celu. In estate, l'aria tende à esse più pulita è più secca, rendendu a diffusione di Rayleigh più efficace è u celu appare più turchinu. Intantu, in e stagioni di e piogge o d'inguernu, l'alta umidità è e nuvole spessu oscuranu u celu, facendulu appare ligeramente più spento o più grisgiu.
A situazione geografica influenza ancu u culore di u celu. In e regioni polari, i venti forti è l'aria pulita facenu spessu chì i cieli polari parenu assai turchini è chjari. À u cuntrariu, in e zone vicine à l'equatore, u celu pò appare più biancu o più grisgiu per via di l'alta umidità è di a furmazione frequente di nuvole.
Cunclusioni
U celu chì vedemu ogni ghjornu appare turchinu per via di a diffusione di Rayleigh, un fenomenu fisicu in u quale a luce cù lunghezze d'onda più corte, cum'è u turchinu, hè spargugliata più forte da piccule particelle in l'atmosfera. I nostri ochji sò più sensibili à a luce turchina chè à a luce violeta, dunque u celu appare turchinu ancu s'è a luce violeta hè ancu spargugliata di più.
Inoltre, diversi altri fattori cum'è l'inquinamentu atmosfericu, e stagioni è a situazione geografica ghjocanu ancu un rolu in a determinazione di u culore di u celu. Capendu questi fenomeni, pudemu apprezzà megliu a bellezza apparentemente simplice ma incredibilmente cumplessa di a natura.
Dunque, quandu fighjate u celu turchinu in un ghjornu chjaru, ricordatevi chì ci hè una scienza affascinante daretu à quella bellezza visibile. L'universu hè pienu di misteri, è u celu turchinu hè solu unu di i tanti fenomeni chì aspettanu d'esse studiati è capiti.
