O que são halos? Como eles se formam?

Curiosidade: esse post começou a ser escrito em maio/2012. Isso mesmo! E só concluí mais de dois anos depois.

Logo que criei o Meteorópole, reciclei alguns textos que escrevi em outros blogs que abandonei. Meu objetivo foi centralizar toda minha produção aqui no Meteorópole, embora eu contribua com outros blogs e portais. Em 2011, eu ainda escrevia no Stoa, blog da comunidade USP. Na verdade, esse blog ainda está no ar. Não escrevo mais lá porque não gosto do layout e também porque recebi uma série de comentários assustadores e até ofensivos em um post onde critico um criacionista. Fui atacada de todas as maneiras nesse post e eu também não tinha a mesma experiência de hoje. Eu respondia de maneira grosseira (embora quem diz o que quer, ouve o que não quer). Hoje, eu teria agido de forma totalmente diferente: apenas ignoraria. Não vale a pena discutir com gente fanática.  Talvez eu deletaria o comentário e provavelmente eu bloquearia o sujeito. O Stoa tinha esse problema: não era possível bloquear comentadores. Tive que impedir qualquer pessoa de bloquear para parar de receber comentários ofensivos, com tom paternalista e/ou machistas.

O que faz uma pessoa entrar no blog de outra pessoa para ofender e fazer críticas sem sentido? Nunca vamos saber com certeza, porque depende de cada caso. Acho que pode ser qualquer motivo, mas falta do que fazer, frustração, delírio religioso são pra mim os principais motivos.

E mal eu sabia que anos depois a internet estaria ainda mais inundada com grosserias e preconceitos. O pior de hoje é que o perfil do Facebook é a sua assinatura. Ou seja, as pessoas falam absurdos e ASSINAM EM BAIXO. Isso é bom, porque identificamos os babacas com mais facilidade (desculpem pela franqueza). No entanto, é assustador saber que existem pessoas que não tem vergonha de assinar em baixo de pensamentos preconceituosos e grosseiros em geral. Que fase que estamos vivendo, que fase!

Mas vamos falar de coisa boa (Aracy da Top Therm, oi, me manda uma iogurteira), desculpem pela longa introdução. Vamos falar de halos e para isso vou me inspirar em 3 posts que escrevi no Stoa e vou falar sobre halos. Os posts que serviram de inspiração são os seguintes:

Halos – Parte I

Halos – Parte II

Halos – Parte III

Vai saber até quando o Stoa vai existir. Além disso, não gosto muito da plataforma. O Meteorópole, bom, eu sei que vai existir enquanto eu continuar atualizando e pagando pela hospedagem ;). E para não correr o risco de dizerem que “estou me auto-plagiando”, encarem o post a seguir como uma re-edição de posts anteriores e uma nova publicação em um novo formato. Exatamente como revisar um livro e publicá-lo com uma nova editora.

Halo

Halo é um fenômeno óptico criado pelos cristais de gelo de nuvens tipo Cirrostratus (nuvens muito altas, na alta troposfera, compostas majoritariamente por cristais de gelo). Podem ocorrer em torno do disco solar ou do disco lunar:

Halo solar. Vi aqui.

Figura 1: Halo solar. Vi aqui.

Halo Lunar. Vi aqui.

Figura 2: Halo Lunar. Vi aqui.

Antes de iniciar maiores detalhes sobre a explicação deste fenômeno, é necessário mostrar o tipo de cristal de gelo que normalmente compõe uma nuvem Cirrostratus (que normalmente formam o halo):

artigocristaisdegelo

Figura 3: Cristais de gelo no interior de nuvens Cirrostratus.  Essa imagem foi tirada de Bailey & Hallet, 2003

Esse cristal tem o formato típico de um lápis. Ou seja, sua seção é hexagonal e ele é comprido, como uma coluna. A Figura 3 foi tirada de Bailey & Hallet, 2003. No artigo, através de experiências laboratoriais e observação, os autores concluíram que a maioria dos cristais são do tipo simétrico ou ‘hexágonos escalenos’. Cristais de hexágonos totalmente assimétricos são raros, de acordo com os autores.

223d

Figura 4: Representação de um cristal de gelo de uma nuvem Cirrostratus sendo atingido “lateralmente” por luz solar e passando duas vezes pelo processo de refração.  Figura retirada dessa página do site da Universidade de Illinois.

Quando uma nuvem Cirrostratus encobre o disco solar, a luz solar (ou lunar) atravessa esses microscópicos cristais de gelo (que possuem raio da ordem de 20,5 micrômetros!). Ocorrem dois processos de refração, que obedecem a Lei de Snell-Descartes: um na entrada da luz e outro na saída. O ângulo de saída vai me dizer se teremos como resultado um halo de 22° ou 46°.

Conforme a luz entra em um ângulo incidente máximo de 60° no cristal de gelo em formato de ‘lápis’, ela é passa , desviando a luz em ângulos que variam de 22° a 50°. O ângulo mínimo de desvio é 22° (ou mais especificamente: 21,84° em média; 21,54° para a luz vermelha e 22,37° para a luz azul. Essa dependência com o comprimento de onda (ou seja, com a cor da luz) na refração vai fazer com que a parte interna do halo seja avermelhada e a parte externa seja azulada (Figura 5).

Figura

Figura 5: Halo solar fotografado por Taluana Furlan. A parte interna do circulo do halo é avermelhada e a externa é azulada.

O ângulo de desvio pode ser maior do que 22°, como dissemos anteriormente. Normalmente, ângulos pequenos ocorrem quando a luz atinge a “lateral” do cristal de gelo (Figura 4). Ângulos maiores ocorrem quando a luz passa pelo “topo” do cristal de gelo, como na Figura 6. E o ângulo mais comum obtido na situação descrita na Figura 6 é 46°.

Figura 6:

Figura 6: Representação de um cristal de gelo de uma nuvem Cirrostratus sendo atingido “no topo” por luz solar e passando duas vezes pelo processo de refração.  Figura retirada deste verbete da Wikipedia

Os halos de 46° correspondem a situações mais raras, uma vez que a área lateral dos cristais de gelo são maiores que a área da seção transversal. Os halos de 46° normalmente formam-se quando o astro (Sol ou Lua) está em uma elevação mais baixa com relação ao horizonte (entre 15° e 27°, segundo alguns sites).

Figura 7:

Figura 7: Comparação entre um halo de 22° e um halo de 46°.  Fonte: Meteorology today: an introduction to weather, climate and the environment (autor: Donald. C. Ahrens)

 

“Halo round the sun or moon

Rain will be a-fallin’ soon.”

Esse verso (cujo autor é desconhecido, pelo menos para mim) reflete exatamente o que a presença de um halo significa. “Halo em torno do Sol ou da Lua, significa chuva em Breve”. Em um post do Vinicius sobre Meteorologia Popular (o post está imperdível, veja aqui), ele falou do ditado equivalente, em português:

Lua com circo, água no bico” ou “circo na lua, lama na rua”

Conforme eu disse anteriormente, halos estão associados com nuvens Cirrostratus. Esse tipo de nuvem normalmente está na dianteira de uma frente fria (Figura 8). E sabemos que as frentes frias mudam as condições meteorológicas da região onde ela atua. Em um post antigo do blog, falamos sobre nomes das nuvens e mencionamos as nuvens Ci e Cs (Cirrus e Cirrostratus), que anunciam a chegada da uma frente fria.

Nuvens ao longo de uma frente fria. Reparem que a área com ar quente (São Paulo-SP, no nosso caso) possui nuvens tipo Cs (Cirrostratus) no céu. Fonte: adaptado de Thomson Higher Education

Figura 8: Nuvens ao longo de uma frente fria. Reparem que a área com ar quente (São Paulo-SP, no nosso caso) possui nuvens tipo Cs (Cirrostratus) no céu. Fonte: adaptado de Thomson Higher Education

 

Bibliografia

– Esse site da Universidade de Illinois (em inglês);

– Esse site, dedicado a óptica atmosférica (em inglês);

– Esse site, dedicado a meteoros (fenômenos que ocorrem na atmosfera) – em alemão.

Blog amador sobre halos (em inglês);

Site do AccessScience, da McGraw-Hill (em inglês).

Blog amador com excelentes informações e imagens sobre Halos, explicando inclusive a aplicação da Lei de Snell-Descartes nos cristais de gelo (em inglês).

Apresentação sobre Halos, no SlideShare, com informações muito simples e belas imagens (em inglês).

Imagens

Halo em Curitiba (26/11/2011), por Rafael Toshio

Outra imagem do mesmo halo mencionado acima, também por Rafael Toshio