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Ces cieux de la région d’Orange Bay et la science de la lumière

Le ciel au-dessus de San Francisco était de la couleur de la télévision, à l’écoute du président.

Pour être honnête, j’ai volé cette phrase de frappe à Twitter, et le sarcasme des nerds sur les choix apparents de Donald Trump dans son prétendu maquillage ne résoudra pas le changement climatique et la pire saison d’incendie en Amérique du Nord jamais enregistrée. Près de 100 incendies brûlent à travers l’Ouest, entraînés par des sièges foudroyants et un vent sec soufflant à travers la forêt et le chaparral desséchés par la sécheresse et dévorés par les scarabées. Jusqu’à présent, les flammes ont consommé 3,4 millions d’acres, y compris des villes entières et plus de 1 000 maisons. Mais rien de tout cela n’explique ce qui est arrivé au ciel. Les habitants de la région de la baie de Californie ne trouvaient pas drôle de se réveiller mercredi matin dans un ciel sans soleil de la couleur du Golden Gate Bridge. Les lampadaires ne s’éteignent pas; l’antenne massive de diffusion Sutro passait dans la brume comme un œil mécatronique de Sauron; et une lueur de magma en colère imprégnait tout, comme d’être pris dans une seule bande d’un fabuleux coucher de soleil. Au milieu de demi-blagues découragées sur les fléaux des ténèbres, le crépuscule à midi et le cosplay d’une ville Blade Runner 2049, les occidentaux se sont demandé: Non mais vraiment, pourquoi le ciel est-il de cette couleur?

La raison de l’orange – et des jaunes pâles et des gris maladifs qui ont suivi – est une combinaison de chimie atmosphérique et de physique de choses minuscules.

Plus précisément, la cause était, duh, les incendies. Beaucoup sont si gros et si chauds qu’ils créent des nuages ​​de pyrocumulonimbus, ou «orages de feu», qui envoient de la suie et de la fumée tout le long de la colonne atmosphérique, à 50 000 pieds dans la stratosphère. La chaleur a également généré des vents inhabituels qui ont transporté la fumée de la Sierra Nevada vers la côte. Toute cette saleté bloquait littéralement le soleil. Au moins, certains du soleil – la teinte diabolique était dans les détails. «Je n’ai jamais rien vu de tel. Je suis allé dans des villes polluées, mais vous n’obtenez jamais cette couleur orange foncé et inquiétante », déclare Sanaz Vahidinia, physicien au centre de recherche NASA Ames qui étudie les aérosols et la diffusion de la lumière. «Habituellement, dans les villes polluées, c’est cette couleur sale, plus comme la couleur sépia que je vois maintenant, peut-être un peu plus sombre. C’était vraiment fascinant.

Tout d’abord, le côté chimie. La fumée est ce qui reste après que quelque chose brûle, réduite en particules; cela pourrait être des molécules d’hydrocarbures ou de la suie, qui est juste du noir de carbone. Maintenant, la chose à retenir ici est que même si la lumière du soleil de midi non filtrée semble à peu près blanchâtre ou jaune blanchâtre, elle contient en fait une quantité à peu près égale de chaque longueur d’onde de la lumière, de l’extrémité rougeâtre du spectre visible au bleuâtre, le tout mélangé. dans un spray pointilliste subatomique. Et même si vous êtes susceptible d’associer des éléments riches en carbone comme le pétrole ou le charbon à la couleur noire – absorbant la lumière à travers le spectre visible – les atomes de carbone ont en fait une préférence. Ils absorbent et diffusent également des teintes rouges de plus longue longueur d’onde que les bleus de plus courte longueur d’onde. «Les particules de suie absorbent la lumière bleue du soleil et nous ne la voyons pas», explique Mark Marley, chercheur au centre de recherche Ames de la NASA qui étudie les atmosphères des planètes en dehors du système solaire terrestre. Ces particules ont absorbé ou dispersé le bleu – mais laissent passer ce rouge-orange mordoré.

Cette fumée n’était pas la seule couche dans le ciel. Une couche marine d’air humide se glissa en dessous – le célèbre Karl the Fog de San Francisco, se glissant comme du lait cuit à la vapeur sous la mousse d’un latte de troisième vague. C’est là que la physique s’introduit également. Contrairement au carbone, la vapeur d’eau absorbe généralement plus du côté rouge-orange du spectre visible. Mais ces molécules d’eau, juste deux hydrogènes et un oxygène, sont également plus grosses que la plupart des particules de fumée. Et dans la physique de la diffusion de la lumière, la taille compte. À l’échelle d’une molécule ou deux, à quelques centaines de nanomètres, la lumière peut se réfracter et changer de direction autour d’une particule ou rebondir sur elle et revenir comme elle est venue en fonction de sa longueur d’onde. C’est-à-dire que des particules de tailles différentes interagissent différemment avec différentes couleurs de lumière.

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Written by Naruto Uzumaki

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