O vermelho é o novo preto no céu noturno

O vermelho é o novo preto no céu noturno

Muitas pessoas andam notando que o céu esta avermelhado nas noites e madrugadas no Brasil. Hoje vou lhes explicar o que esta ocorrendo.

Existem duas situações a iluminação da cidade e dias frios.

No Sul e Sudeste do país às vezes se ouve algo como "céu vermelho é sinal de frio". Isso sugere que alguma pessoas notaram que o nascer e o pôr do sol são particularmente avermelhados quando faz frio, pelo menos às vezes e, então, associaram isso ao fato das temperaturas estarem mais baixas. Mas a temperatura do ar não está diretamente ligada à aparência do céu, ainda que, no entanto, é comum que no inverno do Sul e Sudeste do Brasil realmente ocorram ocasos bastante avermelhados quando esfria.

Para entender o que ocorre, é necessário explicar resumidamente o motivo de o céu parecer azul num dia sem nuvens. A luz visível é radiação eletromagnética dentro de um intervalo específico de comprimentos de onda. Isso parece bastante complicado, mas só quer dizer que o Raio X, os raios ultravioletas que queimam nossa pele quando nos expomos muito tempo à luz do sol, a luz que podemos ver, as ondas do microondas, as ondas de rádio e de celular, etc, são todos o mesmo fenômeno e cada qual um tipo específico de luz, diferente dos outros tipos apenas no tamanho da "distância entre um pedaço e outro da onda" de que são feitas.

Ondas muito curtas, que não podemos ver, são como o Raio X, uma "luz" que atravessa até nossos corpos, enquanto ondas muito longas, que também não podemos ver, são como ondas de rádio e atravessam longas distâncias sem serem muito perturbadas pelos objetos menores do que elas. Nós conseguimos ver as ondas que ficam no meio termo entre as muito curtas e as muito longas e chamamos isso de luz. Cada cor que enxergamos corresponde a um comprimento de onda dentro do intervalo de comprimentos de onda que nossos olhos conseguem perceber: ondas mais curtas são mais azuladas, ondas mais longas são mais avermelhadas.

As moléculas de Nitrogênio e Oxigênio da atmosfera são realmente muito pequenas, muito menores do que o comprimento de onda da luz do Sol que atinge o planeta Terra. Quando um raio de luz do Sol "acerta" uma molécula que é muito menor do que seu comprimento de onda ele é espalhado em todas as direções e se transforma em luz difusa: só que moléculas muito pequenas espalham ondas muito curtas (as ondas muito longas passam "ao redor" do objeto e não se alteram). Sendo assim, o céu nos parece ser azul porque as moléculas de ar, bem pequeninas, espalham os raios de luz do Sol, que se transformam em luz difusa azulada.

Se a luz do Sol atravessa uma distância muito longa na atmosfera, a luz azulada difusa que as moléculas de ar espalha vai enfraquecendo, mas as ondas mais longas (correspondentes às tonalidades avermelhadas e alaranjadas) não são afetadas pelas moléculas de ar. Quando o Sol está próximo ao horizonte sua luz atravessa uma distância muito maior na atmosfera do que quando o Sol está próximo ao alto do céu, perto do meio-dia: para o observador que contempla a aurora ou o ocaso chega muito mais raios de luz de onda longa (avermelhadas) do que de ondas curtas (azuladas) e o vermelho predomina.

Crepúsculo avermelhado. Adaptado de UCSB-ScienceLine

Isso explica o motivo de todo e qualquer pôr do sol ser alaranjado, mas não explica o que o tempo frio tem a ver com isso. Muitas vezes, quando o ar está ao mesmo tempo frio e seco, como ocorre em boa parte do Brasil durante o inverno, ocorre um fenômeno próximo à superfície chamado Inversão Térmica. Resumindo, este fenômeno deixa as camadas mais baixas da atmosfera, próximo à superfície, muito estável e dificulta a dispersão de poeira e de poluentes, concentrando-os a poucas centenas de metros a partir do chão. É por esta razão que a qualidade do ar das grandes cidades do Sul e Sudeste do país tende a piorar nos dias mais frios de inverno. 

Estas partículas de poeira e poluição são muito maiores do que as moléculas de ar e quando um raio de luz do Sol as atinge elas tendem a espalhar a luz incidente de uma forma diferente, resultando em luz difusa mais longa (e, portanto, avermelhada). Assim, como a atmosfera fria é mais estável, ela concentra uma quantidade maior de partículas de poeira, aerossóis e poluentes, que espalham mais ondas longas durante o nascer e pôr do Sol, que já são naturalmente avermelhados como foi explicado anteriormente: assim as tonalidades de laranja, rosa e vermelho são intensificadas.

O vermelho é o novo preto no céu noturno

Pôr do Sol em São Paulo, por Carol Campesi.

Então, algumas vezes o tempo frio pode, indiretamente, contribuir para um pôr do Sol mais bonito. E talvez seja por isso que às vezes digam que "céu vermelho é sinal de frio". 

Em questão sobre a iluminação artificial.

Nas áreas sem iluminação artificial, como no Glacier National Park, nos EUA, as nuvens tornam o céu mais escuro. Nas cidades, como em Berlim, na Alemanha, as nuvens dispersam a luz artificial para o solo, aumentando drasticamente o brilho do céu (skyglow – uma forma de poluição luminosa causada pela iluminação exterior que ilumina o céu), nomeadamente o brilho da luz vermelha.

De acordo com cientistas da Freie Universität de Berlim e do Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries, a cor do céu noturno pode estar prestes a sofrer uma mudança radical em todo o mundo. Para acompanharem esta alteração, desenvolveram o protótipo de um dispositivo de medição e conseguiram mostrar que, em noites nubladas, o céu contém afinal muito mais luz vermelha quando em comparação com noites de céu limpo. O relatório, com o título: “Red is the new Black: how the colour of urban skyglow varies with cloud cover“, foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

O vermelho é o novo preto no céu noturno

Foto: detudoblogue.blogspot.com


Com o protótipo desenvolvido, os cientistas estudaram de que modo as nuvens afetam o brilho do céu em áreas urbanas. “Em quase toda a história evolutiva, as nuvens fizeram o céu noturno tornar-se mais escuro, da mesma forma que escurecem o céu diurno”, disse Franz Holker, ecologista do Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries, autor do estudo e líder do projeto Loss of the Night (A Perda da Noite). Mas, nas regiões onde predomina a luz artificial, o efeito provocado pelas nuvens é agora o inverso e a importância deste efeito depende do comprimento de onda.

Os investigadores descobriram que, em Berlim, as nuvens aumentam o brilho da luz vermelha aproximadamente 18 vezes, valor que é muito superior ao do aumento do brilho da luz azul (7,1 vezes). Descobriram ainda que a diminuição gradual no brilho do céu, observado nas noites de céu limpo em Berlim, parece ser mais pronunciada em comprimentos de onda mais longos (luz vermelha). Deste modo, o brilho do céu noturno torna-se mais vermelho quando existem nuvens e mais azul quando o céu está limpo.

Os autores dizem que para o espetro visual da maioria dos animais, os céus nublados são hoje milhares de vezes mais brilhantes, nas proximidades das cidades, do que foram ao longo da história. Calcula-se que esta adição de luz extra pode afetar os relacionamentos entre predador e presa, nos casos em que o predador caça usando a visão, por exemplo, entre corujas e ratos.

Christopher Kyba, físico da Freie Universitäte e principal autor do estudo, explica que as inovações na tecnologia de iluminação terão como resultado alterações na cor da iluminação pública. “A tendência atual em todo o mundo de substituir as lâmpadas de descarga de gás por luz de estado sólido, como o LED, afetará o brilho e o espetro da luminosidade do céu noturno nas áreas urbanas.”

Os cientistas prevêem que, com o crescente uso de lâmpadas LED na iluminação pública, que são mais brilhantes e emitem mais luz azul, o céu noturno tenderá a tornar-se mais azul e mais brilhante, quando o céu está limpo. Isto acontece porque a atmosfera sem nuvens espalha muito bem a luz azul, com um comprimento de onda curto, o que também explica a cor azul do céu durante o dia. Para se compreender os potenciais impactes desta mudança sobre a ecologia, será necessário monitorizar o céu a longo prazo.

A menos que seja tomado cuidado na sua conceção e implementação, a substituição das luzes tradicionais, por outras mais brancas do tipo LED, irá tornar o céu noturno muito mais brilhante, isto é, com mais poluição luminosa, mesmo quando o céu está limpo, o que é algo seriamente preocupante.

Por isso, para as cidades que decidiram mudar a sua iluminação para luz LED, os cientistas sugerem o uso de luminárias que não emitam luz para cima, bem como de tonalidades “branco quente” com a menor quantidade possível de luz azul.

Esta pesquisa foi financiada por dois projetos interdisciplinares, MILIEU e Loss of the Night. Este projeto é financiado pelo Ministério Alemão da Educação e Pesquisa para quantificar a poluição luminosa e investigar o seu impacte sobre os seres humanos e o meio ambiente.

O NUCLIO – Núcleo Interactivo de Astronomia coordena em Portugal o programa internacional Dark Skies Rangers, que pretende combater este problema global da poluição luminosa, através de auditorias da iluminação exterior, da medição do grau de luminosidade do céu noturno e da sensibilização da comunidade educativa e das autoridades locais para alterarem os sistemas de iluminação e preservarem o céu noturno.

Fontes das notícias:
http://portaldoastronomo.org/noticia.php?id=818


http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2156-red-is-the-new-blackxdsd

www.terra.com.br

 

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