Esos cielos del área de Orange Bay y la ciencia de la luz

El cielo arriba San Francisco era el color de la televisión, sintonizado con el presidente.

Para ser justos, lo robé línea final de Twitter, y sarcasmo nerd sobre las aparentes elecciones de Donald Trump en su supuesto maquillaje no solucionará el cambio climático y la peor temporada de incendios registrada en América del Norte. Casi 100 incendios están ardiendo en todo el oeste, impulsados ​​por los asedios de los rayos y el viento seco que sopla a través de la sequía, comido por los escarabajos bosque y chaparral. Hasta ahora, las llamas han consumido 3.4 millones de acres, incluyendo pueblos enteros y más de 1.000 viviendas. Pero nada de eso explica lo que pasó con el cielo. Los residentes del Área de la Bahía de California no pensaron que fuera divertido despertarse el miércoles por la mañana con un cielo sin sol. color del puente Golden Gate. Las luces de la calle no se apagaron; la enorme antena de transmisión de Sutro se asomaba a través de la neblina como un Ojo de Sauron mecatrónico, y un resplandor de magma enojado lo inundaba todo, como si estuviera atrapado en una sola franja de una fabulosa puesta de sol. En medio de bromas a medias abatidas sobre las plagas de la oscuridad, el crepúsculo al mediodía y un disfraz de ciudad Blade Runner 2049, los occidentales se preguntaban: No, pero en realidad, ¿por qué el cielo es de ese color?

La razón del naranja, y de los amarillos pálidos y los grises enfermizos que le siguieron, es una combinación de la química atmosférica y la física de las cosas diminutas.

Más próximamente, la causa fue, obviamente, incendios. Muchos son tan grandes y tan calientes que crean Pyrocumulonimbus nubes, o «tormentas eléctricas de fuego, ”Que envían hollín y humo a lo largo de la columna atmosférica, 50.000 pies hacia la estratosfera. El calor también generó vientos inusuales que llevaron humo desde Sierra Nevadas hasta la costa. Toda esa mugre literalmente bloqueaba el sol. Al menos, algunos del sol, el tono diabólico estaba en los detalles. “Nunca había visto algo así. He estado en ciudades contaminadas, pero nunca obtienes ese color naranja oscuro y ominoso ”, dice Sanaz Vahidinia, físico del Centro de Investigación Ames de la NASA que estudia los aerosoles y la dispersión de la luz. “Por lo general, en las ciudades contaminadas, es de este color sucio, más parecido al color sepia que estoy viendo ahora, tal vez un poco más tenue. Fue realmente fascinante «.

Primero, el lado de la química. El humo es lo que queda después de que algo se quema, reducido a partículas; que podrían ser moléculas de hidrocarburos u hollín, que es simplemente carbón negro. Ahora, lo que hay que recordar aquí es que aunque la luz solar del mediodía sin filtrar se ve más o menos blanquecina o amarillo blanquecino, en realidad contiene una cantidad aproximadamente igual de cada longitud de onda de luz, desde el extremo rojizo del espectro visible hasta el azulado, todo mezclado en un spray puntillista subatómico. Y aunque es probable que asocie cosas con alto contenido de carbono como el petróleo o el carbón con el color negro, que absorbe la luz de todo el espectro visible, los átomos de carbono. realmente tengo una preferencia. Absorben y también dispersan más tonos azules de longitud de onda más larga que los rojos de longitud de onda más corta. «Las partículas de hollín están absorbiendo la luz azul del sol y nosotros no la vemos», dice Mark Marley, investigador del Centro de Investigación Ames de la NASA que estudia las atmósferas de los planetas fuera del sistema solar de la Tierra. Esas partículas absorbieron o dispersaron el azul, pero dejaron pasar ese rojo anaranjado mordorish.

Ese humo no fue la única capa en el cielo. Una capa marina de aire húmedo se deslizó por debajo: el famoso Karl the Fog de San Francisco, arrastrándose como leche al vapor bajo la espuma de un café con leche de tercera ola. Aquí es donde también entra algo de física. A diferencia del carbono, el vapor de agua normalmente absorbe más en el lado rojo anaranjado del espectro visible. Pero esas moléculas de agua, solo dos hidrógenos y un oxígeno, también son más grandes que la mayoría de las partículas del humo. Y en la física de la dispersión de la luz, el tamaño importa. En la escala de una molécula o dos, algunos cientos de nanómetros, la luz podría refractarse y cambiar de dirección alrededor de una partícula o rebotar en ella y regresar por donde vino dependiendo de su longitud de onda. Es decir, partículas de diferentes tamaños interactúan de manera diferente con diferentes colores de luz.

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