Arc circumzénithal

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Arc circumzénithal

Un arc circumzénithal (ou arc circumzénital supérieur) est un phénomène atmosphérique optique (plus précisément un photométéore) à l'apparence d'un arc-en-ciel qui se forme autour du zénith et qui est courbé dans la direction opposée au soleil[1]. Il se forme par la réfléxion et la réfraction de la lumière de l'astre passant dans une couche de cirrus ou dans des traînées de condensation.

Principe[modifier | modifier le code]

Relation entre le type de halo et l'orientation des cristaux de glace (arc circumzénithal en haut complètement)

L'arc circumzénithal est créé par les rayons du soleil qui se réfractent sur des cristaux de glace orientés horizontalement, le plus souvent dans les cirrus. Les rayons du soleil entre sur la face supérieure des cristaux et ressortent par un des côté, le tout en subissant une réfraction à chaque changement de médium[2]. La réfraction à travers les deux faces orthogonales (à 90° l'une de l'autre) donne une séparation des couleurs très pure, plus pure même que celle d'un arc-en-ciel[2].

Généralement il ne forme qu'un quart de cercle centré au zénith du même côté que le soleil. Ses couleurs vont du bleu à l'intérieur au rouge à l'extérieur (par rapport au rayon de courbure). L'arc ne peut se former que lorsque la hauteur du soleil ne dépasse pas 32°, autrement les rayons subiraient une réflexion totale interne dans le cristal, la hauteur optimum se situant entre 15° et 25°[3],[4].

L'arc est tangent au grand halo pour une hauteur de l'astre solaire de 22°, et s'en éloigne si la hauteur de l'astre s'écarte de cette valeur. Cet arc peut cependant être observé en l'absence du grand halo[3],[5].

Arc inférieur[modifier | modifier le code]

Il arrive exceptionnellement que le phénomène se produise de façon inversée, a proximité de l'horizon. Il est alors qualifié d'arc circumhorizontal, ou encore arc circumzénithal inférieur et nécessite une hauteur du soleil supérieure à 58° au-dessus de l'horizon[3]. Il touche le grand halo, si présent, quand la hauteur de l'astre lumineux est d'environ 68°[6].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Organisation météorologique mondiale, « Arc circumzénithal », Glossaire météorologique, sur Eumetcal (consulté le 6 mars 2014)
  2. a et b (en) Les Cowley, « Circumzenithal Arc », Atmospheric Optics, sur www.atoptics.co.uk (consulté le 6 mars 2014)
  3. a, b et c « Les photométéores, section Arc circumzénithal (inférieur et supérieur) », Glossaire météorologique, sur Météo-France (consulté le 6 mars 2014)
  4. (en) « Circumzenithal Arc », Halos, sur meteoros.de (consulté le 6 mars 2014)
  5. Organisation météorologique mondiale, « Arc circumzénithal supérieur », Glossaire météorologique, sur Eumetcal (consulté le 6 mars 2014)
  6. Organisation météorologique mondiale, « Arc circumzénithal inférieur », Glossaire météorologique, sur Eumetcal (consulté le 6 mars 2014)

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