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El cielo es una vista sin obstáculos hacia arriba desde la superficie de la Tierra . Incluye la atmósfera y el espacio exterior . También puede considerarse un lugar entre el suelo y el espacio exterior, por lo que es distinto del espacio exterior.
En el campo de la astronomía , el cielo también se denomina esfera celeste . Se trata de una esfera abstracta, concéntrica a la Tierra, sobre la que parecen flotar el Sol , la Luna , los planetas y las estrellas . La esfera celeste se divide convencionalmente en áreas designadas llamadas constelaciones .
Por lo general, el término cielo se refiere informalmente a una perspectiva desde la superficie de la Tierra; sin embargo, el significado y el uso pueden variar. Un observador en la superficie de la Tierra puede ver una pequeña parte del cielo, que se asemeja a una cúpula (a veces llamada cuenco celeste ) que parece más plana durante el día que durante la noche . [1] En algunos casos, como cuando se habla del clima, el cielo se refiere solo a las capas inferiores y más densas de la atmósfera.
El cielo diurno se ve azul porque las moléculas del aire dispersan las longitudes de onda más cortas de la luz solar más que las más largas (luz más roja). [2] [3] [4] [5] El cielo nocturno parece ser una superficie o región mayoritariamente oscura salpicada de estrellas. El Sol y, a veces, la Luna son visibles en el cielo diurno a menos que estén oscurecidos por nubes . Por la noche, la Luna, los planetas y las estrellas son igualmente visibles en el cielo.
Algunos de los fenómenos naturales que se ven en el cielo son las nubes, los arcoíris y las auroras . También se ven relámpagos y precipitaciones . Ciertas aves e insectos, así como inventos humanos como aviones y cometas , pueden volar en el cielo. Debido a las actividades humanas , es frecuente ver smog durante el día y contaminación lumínica durante la noche sobre las grandes ciudades.
La palabra cielo proviene del nórdico antiguo sky , que significa 'nube, morada de Dios '. El término nórdico también es la fuente del inglés antiguo scēo , que comparte la misma base indoeuropea que el latín clásico obscurus , que significa 'oscuro'.
En inglés antiguo, el término cielo se utilizaba para describir la extensión observable sobre la tierra. Durante el período del inglés medio , "cielo" comenzó a cambiar hacia su significado religioso actual. [6]
A excepción de la luz solar directa , la mayor parte de la luz en el cielo diurno es causada por la dispersión , que está dominada por un límite de partículas pequeñas llamado dispersión de Rayleigh . La dispersión debido a partículas del tamaño de moléculas (como en el aire) es mayor en las direcciones tanto hacia como desde la fuente de luz que en direcciones perpendiculares a la trayectoria incidente. [7] La dispersión es significativa para la luz en todas las longitudes de onda visibles, pero es más fuerte en el extremo más corto (más azul) del espectro visible , lo que significa que la luz dispersada es más azul que su fuente: el Sol . La luz solar directa restante, al haber perdido algunos de sus componentes de longitud de onda más corta, parece ligeramente menos azul. [5]
La dispersión también se produce con mayor intensidad en las nubes. Las gotas de agua individuales refractan la luz blanca y forman un conjunto de anillos de colores . Si una nube es lo suficientemente espesa, la dispersión de múltiples gotas de agua borrará el conjunto de anillos de colores y creará un color blanco descolorido. [ Aclaración necesaria ] [8]
El cielo puede adoptar una multitud de colores, como rojo, naranja, morado y amarillo (especialmente cerca del atardecer o del amanecer) cuando la luz debe recorrer un camino mucho más largo (o profundidad óptica ) a través de la atmósfera. Los efectos de dispersión también polarizan parcialmente la luz del cielo y son más pronunciados en un ángulo de 90° con respecto al Sol. La luz dispersada del horizonte viaja a través de hasta 38 veces la masa de aire que la luz del cenit , lo que provoca un gradiente azul que se ve intenso en el cenit y pálido cerca del horizonte. [9] La luz roja también se dispersa si hay suficiente aire entre la fuente y el observador, lo que hace que partes del cielo cambien de color a medida que el Sol sale o se pone. A medida que la masa de aire se acerca al infinito, la luz diurna dispersa parece cada vez más blanca. [10]
Aparte del Sol, las nubes distantes o las cimas nevadas de las montañas pueden aparecer amarillas. El efecto no es muy obvio en días claros, pero es muy pronunciado cuando las nubes cubren la línea de visión, reduciendo el tono azul de la luz solar dispersa. [10] A mayores altitudes, el cielo tiende a colores más oscuros ya que la dispersión se reduce debido a la menor densidad del aire . Un ejemplo extremo es la Luna, donde no se produce dispersión atmosférica, lo que hace que el cielo lunar sea negro incluso cuando el Sol es visible. [11]
La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) ha recomendado modelos de distribución de la luminancia del cielo para el diseño de esquemas de iluminación natural . Los desarrollos recientes se relacionan con "modelos de cielo completo" para modelar la luminancia del cielo en condiciones climáticas que van desde despejado hasta nublado. [12]
El brillo y el color del cielo varían mucho a lo largo del día, y la causa principal de estas propiedades también difiere. Cuando el Sol está muy por encima del horizonte , la dispersión directa de la luz solar ( dispersión de Rayleigh ) es la fuente de luz predominante. Sin embargo, durante el crepúsculo , el período entre el atardecer y la noche o entre la noche y el amanecer , la situación es más compleja.
Los destellos verdes y los rayos verdes son fenómenos ópticos que ocurren poco después de la puesta del sol o antes de la salida del sol, cuando una mancha verde es visible sobre el Sol, generalmente durante no más de un segundo o dos, o puede parecerse a un rayo verde que se dispara desde el punto de puesta del sol. Los destellos verdes son un grupo de fenómenos que se derivan de diferentes causas, [14] la mayoría de las cuales ocurren cuando hay una inversión de temperatura (cuando la temperatura aumenta con la altitud en lugar de la disminución normal de la temperatura con la altitud). Los destellos verdes se pueden observar desde cualquier altitud (incluso desde un avión). Por lo general, se ven sobre un horizonte sin obstáculos, como sobre el océano, pero también se ven sobre nubes y montañas. Los destellos verdes también se pueden observar en el horizonte en asociación con la Luna y planetas brillantes, incluidos Venus y Júpiter . [15] [16]
La sombra de la Tierra es la sombra que el planeta proyecta a través de su atmósfera y hacia el espacio exterior. Este fenómeno atmosférico es visible durante el crepúsculo civil (después del atardecer y antes del amanecer). Cuando las condiciones meteorológicas y el lugar de observación permiten una visión clara del horizonte, la franja de la sombra aparece como una banda azulada oscura o opaca justo por encima del horizonte, en la parte baja del cielo opuesta a la dirección del Sol (al ponerse o al salir). Un fenómeno relacionado es el Cinturón de Venus (o arco anticrepuscular), una banda rosada que es visible por encima de la banda azulada de la sombra de la Tierra en la misma parte del cielo. No hay una línea definida que divida la sombra de la Tierra y el Cinturón de Venus; una banda de color se difumina en la otra en el cielo. [17] [18]
El crepúsculo se divide en tres etapas según la profundidad del Sol por debajo del horizonte, medida en segmentos de 6°. Después de la puesta del sol, comienza el crepúsculo civil , que termina cuando el Sol desciende más de 6° por debajo del horizonte. A éste le sigue el crepúsculo náutico , cuando el Sol se encuentra entre 6° y 12° por debajo del horizonte (profundidad entre −6° y −12°), tras el cual viene el crepúsculo astronómico , definido como el período entre −12° y −18°. Cuando el Sol desciende más de 18° por debajo del horizonte, el cielo generalmente alcanza su brillo mínimo. [19]
Se pueden identificar varias fuentes como causa del brillo intrínseco del cielo, a saber, el resplandor atmosférico , la dispersión indirecta de la luz solar, la dispersión de la luz de las estrellas y la contaminación lumínica artificial .
El término cielo nocturno se refiere al cielo tal como se ve de noche. El término suele asociarse con la observación del cielo y la astronomía , con referencia a las vistas de cuerpos celestes como las estrellas, la Luna y los planetas que se vuelven visibles en una noche despejada después de que se haya puesto el Sol. Las fuentes de luz natural en un cielo nocturno incluyen la luz de la luna, la luz de las estrellas y el resplandor atmosférico, según la ubicación y el momento. El hecho de que el cielo no esté completamente oscuro por la noche se puede observar fácilmente. Si el cielo (en ausencia de la luna y las luces de la ciudad) estuviera absolutamente oscuro, no sería posible ver la silueta de un objeto contra el cielo.
El cielo nocturno y sus estudios ocupan un lugar histórico tanto en las culturas antiguas como en las modernas. En el pasado, por ejemplo, los agricultores utilizaban el estado del cielo nocturno como calendario para determinar cuándo plantar cultivos. La antigua creencia en la astrología se basa generalmente en la creencia de que las relaciones entre los cuerpos celestes influyen o transmiten información sobre los acontecimientos que ocurren en la Tierra. Por su parte, el estudio científico del cielo nocturno y de los cuerpos que se observan en él se lleva a cabo en la ciencia de la astronomía.
En la astronomía de luz visible , la visibilidad de los objetos celestes en el cielo nocturno se ve afectada por la contaminación lumínica. La presencia de la Luna en el cielo nocturno ha dificultado históricamente la observación astronómica al aumentar la cantidad de iluminación ambiental. Sin embargo, con la llegada de fuentes de luz artificial, la contaminación lumínica se ha convertido en un problema creciente para la observación del cielo nocturno. Los filtros especiales y las modificaciones de las luminarias pueden ayudar a aliviar este problema, pero para obtener las mejores vistas, tanto los astrónomos ópticos profesionales como los aficionados buscan sitios de observación ubicados lejos de las principales áreas urbanas.
Junto con la tendencia de la presión, la condición del cielo es uno de los parámetros más importantes utilizados para pronosticar el tiempo en áreas montañosas. El engrosamiento de la capa de nubes o la invasión de una capa de nubes más alta es indicativo de lluvia en el futuro cercano. Por la noche, las nubes cirroestratos altas y delgadas pueden dar lugar a halos alrededor de la Luna, que indican la aproximación de un frente cálido y su lluvia asociada. [20] La niebla matutina presagia condiciones favorables y puede estar asociada con una capa marina , una indicación de una atmósfera estable. [21] Las condiciones lluviosas están precedidas por viento o nubes que impiden la formación de niebla. La aproximación de una línea de tormentas eléctricas podría indicar la aproximación de un frente frío . Los cielos sin nubes son indicativos de buen tiempo para el futuro cercano. [22] El uso de la cobertura del cielo en la predicción del tiempo ha dado lugar a diversas tradiciones meteorológicas a lo largo de los siglos. [23]
Dentro de las 36 horas posteriores al paso del centro de un ciclón tropical , la presión comienza a caer y un velo de nubes blancas cirros se acerca desde la dirección del ciclón. Dentro de las 24 horas posteriores al acercamiento más cercano al centro, comienzan a moverse nubes bajas, también conocidas como la barra de un ciclón tropical, a medida que la presión barométrica comienza a caer más rápidamente y los vientos comienzan a aumentar. Dentro de las 18 horas posteriores al acercamiento del centro, es común el clima borrascoso, con aumentos repentinos del viento acompañados de lluvias o tormentas eléctricas. Dentro de las seis horas posteriores a la llegada del centro, la lluvia se vuelve continua. Dentro de una hora del centro, la lluvia se vuelve muy intensa y se experimentan los vientos más fuertes dentro del ciclón tropical. Cuando el centro llega con un ciclón tropical fuerte, las condiciones climáticas mejoran y el sol se vuelve visible a medida que el ojo se mueve por encima. Una vez que el sistema se va, los vientos se invierten y, junto con la lluvia, aumentan repentinamente. Un día después del paso del centro, el cielo nublado bajo es reemplazado por un cielo nublado más alto y la lluvia se vuelve intermitente. A las 36 horas del paso del centro, la alta nubosidad desaparece y la presión comienza a estabilizarse. [24]
El vuelo es el proceso por el cual un objeto se mueve a través o más allá del cielo (como en el caso de los vuelos espaciales), ya sea generando sustentación aerodinámica , empuje propulsor , aerostáticamente usando flotabilidad o por movimiento balístico , sin ningún apoyo mecánico directo del suelo. Los aspectos de ingeniería del vuelo se estudian en la ingeniería aeroespacial , que se subdivide en aeronáutica , que es el estudio de los vehículos que viajan por el aire, y astronáutica , el estudio de los vehículos que viajan por el espacio, y en balística , el estudio del vuelo de proyectiles. Si bien los seres humanos han sido capaces de volar a través de globos aerostáticos desde 1783, [25] otras especies han utilizado el vuelo durante mucho más tiempo. Los animales, como las aves, los murciélagos y los insectos, son capaces de volar. Las esporas y semillas de las plantas utilizan el vuelo, a través del uso del viento, como un método de propagación de sus especies. [26]
Muchas mitologías tienen deidades especialmente asociadas con el cielo. En la religión egipcia , el cielo era deificado por la diosa Nut y el dios Horus . Dyeus es reconstruido como el dios del cielo, o el cielo personificado, en la religión protoindoeuropea , de donde Zeus , el dios del cielo y el trueno en la mitología griega y el dios romano del cielo y el trueno Júpiter .
En la mitología aborigen australiana , Altjira (o Arrernte) es el dios principal del cielo y también el dios creador. En la mitología iroquesa , Atahensic era una diosa del cielo que cayó al suelo durante la creación de la Tierra. Muchas culturas han dibujado constelaciones entre las estrellas del cielo, utilizándolas en asociación con leyendas y mitología sobre sus deidades.
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