Arco circunhorizontal

Un arco circunhorizontal es un fenómeno óptico que pertenece a la familia de los halos de hielo que se forman por la refracción de la luz solar o lunar en cristales de hielo en forma de placa suspendidos en la atmósfera, típicamente en nubes cirros o cirroestratos reales . En su forma completa, el arco tiene la apariencia de una gran banda de colores brillantes (siendo el rojo el color más alto) que corre paralela al horizonte, ubicada muy por debajo del Sol o la Luna. La distancia entre el arco y el Sol o la Luna es el doble de la distancia del halo común de 22 grados . A menudo, cuando la nube que forma el halo es pequeña o irregular, solo se ven fragmentos del arco. Como ocurre con todos los halos, puede ser causado por el Sol y también (pero mucho más raramente) por la Luna. ^[1]

Otros nombres aceptados actualmente para el arco circunhorizontal son arco circunhorizonte o arco de placa simétrico inferior de 46° . ^[2] El término engañoso " arcoíris de fuego " se utiliza a veces para describir este fenómeno, aunque no es un arcoíris ni está relacionado de ninguna manera con el fuego. El término, aparentemente acuñado en 2006, ^[3] puede tener su origen en la aparición ocasional del arco como "llamas" en el cielo, cuando se produce en nubes cirros fragmentarias. ^[4]

El halo se forma cuando la luz solar entra en cristales de hielo hexagonales , planos y orientados horizontalmente a través de una cara lateral vertical y sale por la cara inferior casi horizontal (el espesor de la placa no afecta la formación del halo). En principio, los cristales de columna orientados por Parry también pueden producir el arco, aunque esto es poco frecuente. La inclinación de 90° entre las caras de entrada y salida de los rayos produce los colores espectrales bien separados. El arco tiene una extensión angular considerable y, por lo tanto, rara vez está completo. Cuando solo fragmentos de una nube cirro se encuentran en la posición adecuada del cielo y del sol, pueden parecer brillar con colores espectrales. ^[5]

La frecuencia con la que se ve un arco circunhorizontal depende de la ubicación y la latitud del observador. En los Estados Unidos es un halo relativamente común, que se ve varias veces cada verano en un mismo lugar. En cambio, es un fenómeno poco frecuente en el norte de Europa por varias razones. Aparte de la presencia de nubes que contienen hielo en la posición correcta en el cielo, el halo requiere que la fuente de luz (Sol o Luna) esté muy alta en el cielo, a una elevación de 58° o más. Esto significa que la variedad solar del halo es imposible de ver en lugares al norte de 55°N o al sur de 55°S. Un arco circunhorizonte lunar puede ser visible en otras latitudes, pero es mucho más raro, ya que requiere una Luna casi llena para producir suficiente luz. En otras latitudes, el arco circunhorizontal solar es visible, durante un tiempo mayor o menor, alrededor del solsticio de verano. Los intervalos de visibilidad para diferentes latitudes y ubicaciones se pueden consultar aquí. Por ejemplo, en Londres el sol sólo está lo suficientemente alto durante 140 horas entre mediados de mayo y finales de julio, mientras que en Los Ángeles el sol está a más de 58 grados durante 670 horas entre finales de marzo y finales de septiembre.

Un experimento con un vaso de agua (conocido al menos desde 1920) puede modificarse ligeramente para crear un arco circunhorizontal artificial. Si se ilumina con un ángulo muy pronunciado desde abajo la cara lateral de un vaso cilíndrico casi completamente lleno de agua, la luz se refractará en el agua. El vaso debe estar situado en el borde de una mesa. La segunda refracción en la interfaz superior agua-aire proyectará una hipérbola en una pared vertical detrás de él. La refracción total es entonces equivalente a la refracción a través de un cristal de placa hexagonal vertical cuando se tiene en cuenta el promedio rotacional. Entonces aparecerá un arco circunhorizontal artificial colorido proyectado en la pared. Si se utiliza una pantalla de proyección esférica, se obtendrá una analogía más cercana al halo natural. ^[6] Se pueden crear otros halos artificiales por medios similares.

Los arcos circumhorizontales, especialmente cuando solo se ven fragmentos, a veces se confunden con la iridiscencia de las nubes . Este fenómeno también hace que las nubes parezcan multicolores, pero se origina por difracción (normalmente por gotitas de agua líquida o cristales de hielo) en lugar de refracción . Los dos fenómenos se pueden distinguir por varias características. En primer lugar, un arco circumhorizontal siempre tiene una ubicación fija en el cielo en relación con el Sol o la Luna (es decir, debajo de él en un ángulo de 46°), mientras que la iridiscencia puede ocurrir en diferentes posiciones (a menudo directamente alrededor del Sol o la Luna). En segundo lugar, las bandas de color en un arco circumhorizontal siempre corren horizontalmente con el rojo en la parte superior, mientras que en la iridiscencia son mucho más aleatorias en secuencia y forma, que sigue aproximadamente los contornos de la nube que la causa. Finalmente, los colores de un arco circumhorizonte son puros y espectrales (más que en un arco iris), mientras que los colores en la iridiscencia de las nubes tienen un aspecto más descolorido, "nácar".

También puede surgir confusión con otros miembros de la familia del halo, como los perros solares o el arco circuncenital , pero estos se descartan fácilmente por sus posiciones completamente diferentes en relación con el Sol o la Luna. Más difícil es la distinción entre el arco circunhorizontal y el arco infralateral , los cuales se superponen casi por completo cuando el Sol o la Luna están a una gran altura. La diferencia es que el arco circunhorizontal siempre corre paralelo al horizonte (aunque las imágenes generalmente lo muestran como una línea curva debido a la distorsión de la perspectiva ), mientras que el arco infralateral se curva hacia arriba en sus extremos. ^[5]

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  Un halo circunscrito o de 22° (arriba) junto con un arco circunhorizonte (abajo), fotografiado en México
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  Fotografiado en Ravenna, Michigan
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  Fotografiado en Hocking Hills , Ohio
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  Fotografiado en Alentejo , Portugal
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  Fotografiado en Banjarmasin , Indonesia.
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  Fotografiado en Emerald Isle, Carolina del Norte
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  Fotografiado cerca del Centro Espacial Kennedy, Florida
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  Fotografiado en Tres Ríos , Costa Rica.
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  Fotografiado cerca de Lewisville, Texas
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  Fotografiado en Wrightsville, Pensilvania .
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  Fotografiado cerca de Elk Ridge, Utah
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  Fotografiado en Silang, Cavite .

• Halo (fenómeno óptico)
• Parhelios
• Iridiscencia de las nubes
• Arco circuncenital
• Nube estratosférica polar

• Óptica atmosférica: arco circunhorizonte
• ¿Qué tan raros son? ¿Cuándo verlos?
• Óptica atmosférica - Galería de imágenes
• Arco circunhorizontal - Arbeitskreis Meteore eV
• Arco circunhorizontal: fotografía meteorológica de Harald Edens
• Imágenes de arcos de Parry artificiales circunhorizontales, circuncenitales y de cueva solar
• Experimentos con la luz de Gilbert para niños (1920), pág. 98, Experimento n.° 94