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Aloni solari e lunari: cosa sono, quando e come si formano

by Nunzio Larosa
Tanzania alone solare

Aloni solari e lunari: cosa sono, quando e come si formano

Osservando arcobaleni o aloni luminosi, spesso ci chiediamo quali princìpi di Ottica si celino dietro. In realtà, è proprio grazie a questi esempi di fotometeore che, nel tempo, si sono scoperti altri fenomeni ottici. Ma andiamo con ordine…

Cosa sono le fotometeore?

In Ottica Atmosferica, è qualsiasi fenomeno luminoso che appare in seguito all’interazione tra atmosfera e fonti luminose naturali. Da qui, si possono avere riflessi, rifrazioni, diffrazioni o interferenze ottiche. Generalmente, nella categoria delle Fotometeore rientrano: Aloni, Anelli Vescovili, Arcobaleni, Archi di nebbia, Pilastri di luce, Glorie, Iridescenze, Raggi Crepuscolari, Cani solari e lunari, Lampi verdi. In questo articolo parleremo degli Aloni.

Cosa sono gli Aloni? Quanti e quali tipi esistono?

Chiamati anche Archi di Ghiaccio, Nimbi o Halo, sono anelli di luce che circondano un astro, nel nostro caso il Sole e la Luna.
Nella quasi totalità dei casi, gli aloni sono originati dall’interazione tra luce solare (o lunare) e nubi stratificate quali i Cirri, composti totalmente da cristalli di ghiaccio. La diffrazione della luce nel passaggio all’interno dei cristalli genera due famiglie di aloni: quelli a 22° e quelli a 46°. I gradi indicano l’inclinazione della luce in uscita dai cristalli rispetto al raggio in entrata. Gli aloni, visivamente parlando, sono composti da 3 settori: quello esterno è più chiaro e tendente al bianco, ed è delimitato dall’anello colorato. Quest’ultimo è composto da tutti i colori dell’arcobaleno: l’indaco è sul bordo esterno, il rosso invece dà sul settore interno. L’ultimo settore, quello che porta all’astro, è più scuro, poichè non vi è più rifrazione luminosa sotto i 22°.

Alone solare 22° ripreso a Lucca. Fonte: luccaindiretta.it

Alone 22°

Questa tipologia è la più frequente. Come detto in precedenza, tutto parte dall’incontro tra fasci di luce e cristalli di ghiaccio, che si trovano sparsi per l’atmosfera. Parte di questi cristalli può essere disposta perpendicolare alla luce, rendendo il fenomeno visibile da più punti. Ma cosa succede una volta che il fascio luminoso incrocia il cristallo di ghiaccio? Avendo forma esagonale, i cristalli vengono attraversati con doppia deflessione del raggio, ovvero un doppio cambio di angolazione. Poi, per mezzo della legge di Snell, che attribuisce al ghiaccio un indice di rifrazione ben preciso (1,309), si ottiene l’angolo di deviazione minima, pari a poco meno di 22°. Da qui, l’origine del nome. Il fenomeno si può formare anche con luce lunare.

Alone lunare 22° ripreso nei cieli del padovano. Fonte: mattinopadova.gelocal.it
    

Alone 46°

Questa tipologia è meno frequente. Si origina sempre dall’interazione tra fasci di luce e cristalli di ghiaccio a forma di prisma esagonale regolare, ma a differenza dell’alone 22°, i raggi entrano da una delle basi del prisma ed escono da una delle facce laterali, formando un angolo di 46°. Rispetto agli aloni piccoli, questi “grandi aloni” sono meno luminosi, e spesso al loro interno contengono un altro alone, mentre all’esterno sono presenti altri elementi.

Alone solare 46° (esterno, più flebile) e 22° (interno, più netto). Fonte: flickr

Gli Aloni tra empirismi, folklore e meteorologia

Prima della meteorologia moderna, si utilizzavano segnali naturali come gli aloni per prevedere determinate condizioni. Per esempio, era popolare associare la presenza di aloni solari e lunari all’approssimarsi di fronti caldi, forieri di maltempo. Questo poichè le nubi stratificate spesso sono la parte anteriore di un peggioramento. Un alone in presenza di nebbia, invece, rappresentava un probabile calo termico durante la notte, a causa di intrinseche condizioni dell’aria (per le quali solo con una certa temperatura al suolo e sedimentazione del freddo, era possibile avere un alone con nebbia). E’ da precisare che gli empirismi citati sopra anche oggi trovano riscontro.

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