El fenómeno del efecto Rayleigh durante un eclipse

El comportamiento en la Temperatura de Color Correlacionada durante el eclipse solar en comparación con otros momentos del día

El efecto Rayleigh es un fenómeno natural que ocurre diariamente en nuestra atmósfera terrestre, debido a las pequeñas partículas suspendidas que generan una dispersión de la luz, algo similar a lo que ocurre cuando se forma un arcoíris. Sin embargo, en este último caso, es la refracción la que produce estos colores, ya que las pequeñas gotas de agua son las que generan esta dispersión de la luz. En la dispersión de Rayleigh, son las moléculas de aire las que generan esta dispersión.

Efecto Rayleigh. [2]

La atmósfera, al estar compuesta de pequeñas moléculas de diferentes gases, dispersa la luz azul junto con longitudes de onda más cortas, como la luz ultravioleta, de manera más homogénea en el cielo. Las longitudes de onda más largas, como el verde, el rojo y los infrarrojos, tienden a ser más directas en su trayectoria hacia la superficie terrestre, por lo que penetran la atmósfera con menos dispersión, a menos que encuentren moléculas o partículas más grandes que las hagan cambiar de dirección y se hagan visibles, como es el caso del humo en los incendios, pero este último efecto de dispersión tiene otro nombre.

        
incendio forestal en Tepic nayarit
Nube gris durante un incendio forestal

Por lo general, se podría asociar el comportamiento de la aportación de luz por el efecto Rayleigh con la temperatura de color (CCT) de la luz natural y los niveles de iluminación medidos (luxes). Por ejemplo, durante los atardeceres y amaneceres, cuando la cantidad de luz ambiental es menor en relación al nivel de luz solar en el cenit, se observa que el CCT aumenta de manera inversa a la cantidad de luz disponible. Es decir, tenemos una luz natural más cálida al mediodía solar que por las mañanas, cuando la temperatura de color es mucho más fría conforme oscurece.

Relacion entre el aumento de los Luxes y la disminucion del CCT

Este cambio en la temperatura de color se debe a la proporción entre la luz solar directa y la luz difusa proveniente de la atmósfera bajo el efecto Rayleigh. Comúnmente, la composición de la luz solar combina tanto la luz ambiental difusa proveniente de la atmósfera que llega al elemento de medición, como la luz solar directa del sol y la luz reflejada, dando como resultado lo que conocemos como «luz natural».

Espectro de la luz solar
Espectro de la luz solar a nivel de suelo

En el caso del evento observado en Guadalajara, donde se pudo apreciar un eclipse solar del 91% [1], es decir, que la superficie del disco solar fue cubierta en un 91% por la luna desde nuestra perspectiva, ocurrió lo siguiente: debido a este porcentaje del sol siendo cubierto por la luna, la atenuación máxima en el nivel de luz fue del 91.94%, llegando a un máximo de iluminación en el punto cúspide de unos 8632.33 Lx.

Fotografía eclipse 8 de abril de 2024 visto desde Guadalajara
Eclipse 8 de abril de 2024

Durante el eclipse, se observó un comportamiento interesante en el efecto Rayleigh, pues además de la caída en los niveles de iluminación, como se muestra en la gráfica, se logró observar una reducción en la temperatura de color (CCT). Este resultado se puede deber a que la dispersión de la luz difusa sobre la zona de Guadalajara disminuyó considerablemente de manera proporcional en comparación con la luz ambiental medida. Esta relación entre la luz solar directa y la luz difusa proveniente directamente de la atmósfera cambió su proporcionalidad, ya que la medición normal para estas fechas del año debería arrojar un CCT de 5660K. Sin embargo, en el momento del evento, en lugar de elevarse o mantenerse este CCT y solo atenuarse el nivel de iluminación como el sentido común sugeriría, el valor de temperatura de color fue de 5293K.

Lx y CCT de la luz durante el eclipse 8 de abril de 2024
Comportamiento entre los niveles de iluminación ambiental y el CCT en el eclipse

Esta relación de disminución de la temperatura de color en la luz natural, de forma directamente proporcional con la reducción en los niveles de lux, resulta particularmente interesante. Por ejemplo, al amanecer o al atardecer, donde podríamos esperar algo similar en esta relación Lx-CCT, ocurre el fenómeno contrario: cuanto menor es la cantidad de luz, mayor es la temperatura de color, pues la dispersión de Rayleigh tiene mayor presencia.

       

Fuentes:

[1]https://mexico.as.com/futbol/eclipse-total-solar-2024-asi-se-vivio-en-guadalajara-n/

[2]https://images.ecestaticos.com/X7gCGypIMxAunM5CAcOxn3i7OB4=/0x1:522×296/1600×900/filters:fill(white):format(jpg)/f.elconfidencial.com%2Foriginal%2F4d4%2F5b6%2F3f9%2F4d45b63f96be5ddadf357c28257d5305.jpg

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