Halo (phénomène optique)

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Les halos sont les plus complexes et plus marqués près des pôles (ici au pôle sud)

Un halo est un phénomène optique apparaissant, à certaines conditions, dans le ciel autour du Soleil ou de la Lune et parfois autour de sources de lumière suffisamment puissantes comme certains lampadaires.

Histoire

Les halos et phénomènes optiques inhabituels associés au soleil ou à la lune ont toujours intéressé les astronomes, et les astrologues qui y ont parfois vu des signes divins.

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  Halo solairede type parhélie (Gravure sur bois, Olaus Magnus)

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  Halo lunaire, représenté par Olaus Magnus

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  Autre représentation (de 1554)

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  Halo lunaire de 1882 (Groenland)

Nature des halos

Cristal de glace (échantillon d'air prélevé à 3000 m au dessus de l'antarctique). Les lignes rouges montrent une réfraction de la lumière de 22 °, correspondant à un type de halo produits dans certaines conditions autour du soleil

Il existe de nombreux types de halos, tous formés par l'interaction entre la lumière solaire (directe ou renvoyée par la lune) et des cristaux de glace en suspension dans l'air ou présents dans les nuages visibles de la haute troposphère, entre 5 et 10 km d'altitude, notamment dans les cirrostratus. La forme et l'orientation particulière des cristaux, ainsi que l'incidence du rayonnement lumineux sont responsables du type de halo observé. La lumière est réfléchie et réfractée par ces cristaux et sa lumière peut être dispersée, comme pour un arc-en-ciel.

Ce phénomène optique peut être bref (quelques secondes) ou se prolonger jusqu'à plusieurs heures. Il peut être discret ou, plus rarement, nettement visible.

Avec l'augmentation du transport aérien, on observe de plus en plus souvent ce phénomène sur les nuages artificiellement formés à partir des traînées de réacteurs. Les canons à neige, le léger vent ascendant, et la disposition du soleil à une certaine hauteur à l'horizon sont les conditions idéales pour la formation d'un immense arc en ciel circulaire, très visible autour du soleil.

Types de halos

Météorologiquement, on a défini plusieurs phénomènes optiques de ce type :

• Le « petit halo », cercle décalé de 22° par rapport à la source lumineuse, blanc avec une frange intérieure rouge.
• Le « grand halo », cercle décalé de 46° par rapport à la source.
• Le parhélie ou « faux soleil » (parhelia en anglais), tâche de couleur apparaissant à l'horizontale du Soleil, décalée de 22°. Le même phénomène peut se produire avec la Lune et prend le nom de parasélène.
• Le cercle parhélique, suivant le cercle parallèle au sol et passant par le Soleil.
• La paranthélie, similaire au parhélie, mais située à d'autres endroits sur le cercle parhélique. Nommée parasélène avec la Lune.
• L'anthélie, tâche blanche située à l'opposé du Soleil sur le cercle parhélique. Nommée antisélène si ce phénomène concerne la Lune.
• L'arc supérieur de Parry.
• L'arc circumzénithal, centré sur le zénith.
• La colonne lumineuse, colonne verticale apparaissant à la verticale du Soleil à son lever ou coucher.

La forme du phénomène lumineux peut être très diverse, et peut par exemple revêtir la forme d'une croix lorsque se combinent un petit halo, un cercle parhélique et une colonne. D'après la légende, l'empereur Constantin I^er aurait vu un halo d'une telle forme en 313 près de Trèves, signe qui l'aurait convaincu de se convertir au christianisme.

Voir aussi

• Halo galactique
• Halo lumineux (induit par l'éclairage extérieur, la nuit)
• Anneau de Bishop

Liens externes

• (en) Photos de halos sur le site Atmospheric Optics
• (en) Colonnes lumineuses
• (fr) Les halos lunaires et solaires

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