Pourquoi le Soleil apparaît-il rouge au lever et au coucher ?
Le phénomène du Soleil apparaissant rouge lors du lever et du coucher est une expérience quotidienne spectaculaire et fascinante. Ce changement de couleur est principalement dû à la dispersion de la lumière dans l’atmosphère terrestre, un processus influencé par plusieurs facteurs physiques et environnementaux. Dans cet article, nous explorerons en détail les raisons pour lesquelles le Soleil prend cette teinte rougeâtre à ces moments spécifiques de la journée.
1. La dispersion de la lumière
Pour comprendre pourquoi le Soleil apparaît rouge, il est essentiel de connaître le phénomène de la dispersion de la lumière. La lumière solaire est composée de toutes les couleurs du spectre visible, allant du violet au rouge. Lorsqu’elle traverse l’atmosphère, cette lumière est partiellement dispersée par les molécules d’air et les particules en suspension (comme la poussière, la pollution et les gouttelettes d’eau).
La dispersion de la lumière se produit plus fortement pour les courtes longueurs d’onde (le bleu et le violet) que pour les longues longueurs d’onde (le rouge et l’orange). Ce phénomène est appelé la diffusion de Rayleigh, du nom du physicien britannique Lord Rayleigh qui l’a décrit au 19e siècle. C’est la raison pour laquelle le ciel nous apparaît bleu en plein jour : les courtes longueurs d’onde sont dispersées dans toutes les directions.
2. La trajectoire du Soleil à travers l’atmosphère
Au lever et au coucher du Soleil, sa lumière doit traverser une couche atmosphérique beaucoup plus épaisse par rapport à quand il est au zénith (au milieu du ciel). La trajectoire oblique fait que la lumière doit parcourir une distance plus longue à travers l’atmosphère terrestre. Durant ce trajet prolongé, les courtes longueurs d’onde (bleu et violet) sont dispersées hors de la ligne de vision bien avant que la lumière ne nous atteigne. Par conséquent, il reste surtout les longueurs d’onde les plus longues, c’est-à-dire le rouge et l’orange, ce qui donne au Soleil et au ciel environnant cette couleur rougeâtre.
3. L’effet de la pollution et des particules
Outre la dispersion de Rayleigh, la présence de particules dans l’air telles que la poussière, la fumée, le sable et d’autres polluants amplifie la diffusion des courtes longueurs d’onde. Cela est particulièrement visible dans les zones urbaines ou industrielles, ou encore dans des conditions de smog ou lors d’éruptions volcaniques, où une plus grande quantité de particules est présente dans l’atmosphère. Ces particules contribuent à un phénomène appelé dispersion de Mie, qui affecte toutes les longueurs d’onde mais tend à renforcer les couleurs rougeâtres au lever et au coucher du Soleil.
4. Les conditions météorologiques et saisonnières
Les conditions météorologiques jouent également un rôle dans l’intensité des couleurs au lever et au coucher du Soleil. Par exemple, après une journée de pluie, l’air est souvent plus pur, ce qui réduit la quantité de particules en suspension et rend le coucher de Soleil moins rouge. À l’inverse, lors de journées sèches et poussiéreuses, le Soleil peut paraître d’un rouge encore plus intense.
De plus, les saisons influencent également ce phénomène. En été, lorsque le Soleil prend une trajectoire plus haute et plus directe, les levers et couchers de Soleil sont moins longs et peuvent parfois paraître moins spectaculaires qu’en hiver, lorsque l’angle d’incidence est plus bas.
5. La réfraction atmosphérique
Enfin, la réfraction atmosphérique contribue également au changement de couleur. En passant à travers l’atmosphère, la lumière du Soleil est légèrement courbée, ce qui peut allonger le spectre visible du Soleil. Cette réfraction est plus marquée quand le Soleil est proche de l’horizon, et elle favorise l’apparition de couleurs chaudes.
Conclusion
La couleur rougeâtre du Soleil au lever et au coucher est un résultat complexe de la dispersion de la lumière, de la composition de l’atmosphère et des conditions spécifiques du moment. C’est une démonstration magnifique de la manière dont la physique et l’environnement interagissent pour créer les spectacles visuels que nous observons dans la nature. Ce phénomène nous rappelle également combien l’atmosphère terrestre influence notre perception de la lumière et des couleurs, transformant un simple coucher de Soleil en un tableau éblouissant de rouges, d’oranges et de jaunes.
