Aujourd'hui, nous nous intéressons à un phénomène optique qui se produit assez fréquemment sous des nuages de moyenne altitude. Il peut également se produire en présence de pollen, ce qui signifie que nous pourrons peut-être l'observer dans les prochains jours.
Lorsque de fins passages nuageux traversent le ciel à moyenne altitude, il vaut la peine de jeter un coup d'œil au soleil ou à la lune. On peut alors souvent voir des anneaux concentriques colorés dans le ciel. On peut aussi observer le phénomène la nuit, lorsque la lune est pleine, et c'est même préférable car l'éblouissement est moindre. Ce phénomène optique impressionnant est connu sous différents noms :
Comme nous avons affaire à de petites gouttes d'eau nuageuse, nous devons tenir compte de la nature ondulatoire de la lumière. Oublions donc l'optique géométrique, c'est-à-dire celle qu'on utilise pour expliquer la formation de l'arc-en-ciel avec la réflexion et la réfraction de rayons lumineux à l'intérieur des gouttes d'eau. Ici, la lumière est déviée autour des gouttes d'eau. Il y a alors superposition des différentes ondes, et des effets d'interférence peuvent apparaître : ceci crée alors un motif avec une alternance de zones claires et sombres. Les couleurs sont créées parce que la diffraction dépend de la longueur d'onde de la lumière. Vous trouverez ici plus d'informations sur la notion de diffraction.
Réponse : environ 20 µm, c'es-à-dire 0,02 mm. Avec cette taille, même les plus petits courants ascendants suffisent à les faire monter dans l'air.
Comme mentionné au début, le motif des couronnes colorées apparaît souvent et de manière typique sur les nuages fins de moyenne altitude (altostratus, altocumulus). Le phénomène peut également être observé sur les bords du brouillard ou du stratus.
Avec des températures en hausse, nous nous attendons ces prochains jours à une forte hausse des concentrations de pollen. Le pollen de noisetier et d'aulne, en particulier, devrait se présenter en concentrations élevées, voire très élevées.
La taille des particules de pollen est très variable et se situe entre 15 et 100 µm (soit entre 0,015 et 0,1 mm). Le pollen de noisetier, qui est actuellement très répandu, a généralement un diamètre de 25 à 30 µm.
La plus grande différence avec les gouttelettes d'eau liquide dans les nuages : les grains de pollen ne sont pas de forme sphérique, mais présentent des asymétries. Ici, vous pouvez voir différents types de pollen photographiés par microscope électronique à balayage (noms en allemand).
Les grains de pollen ont une taille très similaire à celle des gouttelettes des nuages. Il y a donc de fortes chances pour que des anneaux colorés discrets apparaissent dans le ciel au cours de la semaine à venir, provoqués par le pollen en suspension. On parlera dans ce cas de «couronne de pollen».
Cependant, il faut être observateur et masquer le soleil lui-même en se plaçant derrière un coin de maison, un lampadaire ou un autre objet.
Comme les grains de pollen ne sont pas de forme sphérique, les couronnes lumineuses ne seront pas nécessairement circulaires. Elles peuvent prendre une forme ovale (par exemple, pour le pollen de bouleau) ou même carrée (par exemple, pour le pollen de pin).
Si vous observez et photographiez une couronne de pollen, nous serions ravis que vous la partagiez dans les observations de notre application, ou via le formulaire de contact !
Les couronnes lumineuses de couleur particulièrement intense se forment lorsque les gouttes ou les grains de pollen en suspension dans l'air ont une taille aussi uniforme que possible. La diffraction se fait alors de façon plus uniforme, et les couleurs se distingent mieux les unes des autres.
La taille des anneaux obéit à une autre règle : plus les gouttes sont petites, plus les anneaux colorés sont grands.