One Ring

Contexto y trasfondo

Aunque es uno de los tipos de halo más comunes, la forma y orientación de los cristales de hielo responsables del halo de 22° son un tema de debate. Generalmente se proponen columnas hexagonales orientadas al azar como la opción más probable, pero esta explicación presenta problemas, como el hecho de que las propiedades aerodinámicas de dichos cristales hacen que se orienten horizontalmente en lugar de al azar. Las explicaciones alternativas incluyen la participación de grupos de columnas de hielo en forma de bala. Cuando la luz atraviesa el ángulo del vértice de 60° de los prismas de hielo hexagonales, se desvía dos veces, lo que da como resultado ángulos de desviación que van desde 22° hasta 50°. Para n = 1.309, el ángulo de desviación mínima es de casi 22° (21.76°, cuando θ_incidencia = 40.88°). Más específicamente, el ángulo de desviación mínima es de 21.84° en promedio (n = 1.31); 21.54° para la luz roja (n = 1.306) y 22.37° para la luz azul (n = 1.317). Esta variación en la refracción dependiente de la longitud de onda hace que el borde interior del círculo sea rojizo mientras que el borde exterior es azulado. Los cristales de hielo en las nubes desvían la luz de manera similar, pero solo los del anillo específico a 22 grados contribuyen al efecto para un observador a una distancia determinada. Como no se refracta luz en ángulos menores de 22°, el cielo es más oscuro dentro del halo.

En su propia historia

En el folclore, se dice que los anillos lunares advierten de la llegada de tormentas. Al igual que otros halos de hielo, los halos de 22° aparecen cuando el cielo está cubierto por cirros o cirrostratos delgados que a menudo llegan unos días antes de un gran frente de tormenta. Sin embargo, las mismas nubes también pueden ocurrir sin ningún cambio climático asociado, lo que hace que un halo de 22° no sea un indicador fiable de mal tiempo.

Guía del lector

Otro fenómeno que resulta en un anillo alrededor del Sol o la Luna—y que a veces se confunde con el halo de 22°—es la corona. A diferencia del halo de 22°, sin embargo, es producido por gotas de agua en lugar de cristales de hielo y es mucho más pequeño y más colorido. Para entender la formación del halo de 22°, considere que todos los rayos del Sol/Luna llegan de manera paralela hacia el observador. Los cristales de agua hexagonales pueden adoptar cualquier orientación, pero cualquier rotación más allá de 30° sería redundante al analizar los ángulos subtendidos por los rayos emergentes. Para todos los rayos verticales entrantes, solo necesitamos considerar los ángulos de incidencia en el rango de 30° a 60° que inciden en un borde del cristal hexagonal; estos son los que llegarán al observador. Para el rango anterior de ángulos de incidencia, podemos encontrar el ángulo del rayo saliente con respecto a la vertical—que de hecho es el ángulo subtendido en el ojo del observador. Los ángulos de los rayos salientes se obtuvieron a partir de la ecuación: θ = sen⁻¹[n sen(π/3 - sen⁻¹(sen(π/3 - α)/n))] - α. Para la mayoría de los ángulos de rotación, el promedio de los ángulos de los rayos salientes para el rojo ronda los 22° y es ligeramente más alto para el azul.

¿Sabías que?

• El halo de 22° es uno de los tipos de halo más comunes, sin embargo, la forma y orientación de los cristales de hielo responsables de él siguen siendo un tema de debate.
• El ángulo de desviación mínima para el halo de 22° es de 21.84° en promedio, con la luz roja desviándose a 21.54° y la luz azul a 22.37°.
• El borde interior del halo de 22° es rojizo mientras que el borde exterior es azulado debido a la variación en la refracción dependiente de la longitud de onda.
• No se refracta luz en ángulos menores de 22°, por lo que el cielo es más oscuro dentro del halo.
• La corona es un fenómeno diferente que también produce un anillo alrededor del Sol o la Luna, pero es causado por gotas de agua en lugar de cristales de hielo y es mucho más pequeño y más colorido.