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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 la tierra y el espacio exterior, por lo que es distinto del espacio exterior.
En el ámbito de la astronomía , al cielo también se le llama esfera celeste . Se trata de una esfera abstracta, concéntrica a la Tierra, sobre la cual el Sol , la Luna , los planetas y las estrellas parecen estar a la deriva . 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 del cielo ) que parece más plana durante el día que durante la noche . [1] En algunos casos, como cuando se habla del tiempo, el cielo se refiere sólo a las capas inferiores y más densas de la atmósfera.
El cielo diurno parece azul porque las moléculas de 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 mayormente oscura salpicada de estrellas. El Sol y, a veces, la Luna son visibles en el cielo durante el día a menos que estén oscurecidos por las 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, el arco iris y las auroras . Los relámpagos y las precipitaciones también son visibles en el cielo. Ciertas aves e insectos, así como inventos humanos como aviones y cometas , pueden volar en el cielo. Debido a las actividades humanas , el smog durante el día y la contaminación lumínica durante la noche se ven a menudo sobre las grandes ciudades.
La palabra cielo proviene del nórdico antiguo cielo , que significa 'nube, morada de Dios '. El término nórdico es también la fuente del inglés antiguo scēo , que comparte la misma base indoeuropea que el latín clásico obscūrus , que significa "oscuro".
En inglés antiguo, el término cielo se usaba para describir la extensión observable sobre la tierra. Durante el período del inglés medio , "cielo" comenzó a cambiar hacia su significado religioso actual. [6]
Excepto por 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 debida a partículas del tamaño de una molécula (como en el aire) es mayor en las direcciones hacia y 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, que ha perdido algunos de sus componentes de longitud de onda más corta, parece un poco menos azul. [5]
La dispersión también se produce con mayor intensidad en las nubes. Las gotas de agua individuales refractan la luz blanca en un conjunto de anillos de colores . Si una nube es lo suficientemente espesa, la dispersión de múltiples gotas de agua eliminará el conjunto de anillos de colores y creará un color blanco descolorido. [ se necesita aclaración ] [8]
El cielo puede adquirir 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 , provocando un gradiente azul que parece vívido 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 del día dispersa parece cada vez más blanca. [10]
Aparte del Sol, las nubes lejanas o las cimas nevadas pueden aparecer de color amarillo. El efecto no es muy obvio en días despejados, 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 tener 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 se vuelva negro incluso cuando el Sol es visible. [11]
La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) ha recomendado los modelos de distribución de luminancia del cielo para el diseño de esquemas de iluminación natural . Los avances recientes se refieren a "todos los modelos de cielo" para modelar la luminancia del cielo en condiciones climáticas que van desde despejadas hasta nubladas. [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 abrumadoramente dominante. 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 del atardecer o antes del amanecer, cuando una mancha verde es visible sobre el Sol, generalmente durante no más de uno o dos segundos, o puede parecerse a un rayo verde que se dispara desde el punto del atardecer. . 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 despejado, como sobre el océano, pero también se ven sobre nubes y montañas. También se pueden observar destellos verdes 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 proyecta el planeta 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 climáticas y el sitio de observación permiten una vista clara del horizonte, la franja de la sombra aparece como una banda azul oscura o opaca justo encima del horizonte, en la parte baja del cielo opuesta a la dirección del Sol (poniente o naciente). Un fenómeno relacionado es el Cinturón de Venus (o arco anticrepuscular), una banda rosada que es visible por encima de la banda azulada de sombra de la Tierra en la misma parte del cielo. Ninguna línea definida divide la sombra de la Tierra y el Cinturón de Venus; una banda de color se desvanece con la otra en el cielo. [17] [18]
El crepúsculo se divide en tres etapas según la profundidad del Sol bajo el horizonte, medida en segmentos de 6°. Después del atardecer, comienza el crepúsculo civil ; termina cuando el Sol cae más de 6° por debajo del horizonte. Le sigue el crepúsculo náutico , cuando el Sol se encuentra entre 6° y 12° por debajo del horizonte (profundidad entre −6° y −12°), tras lo cual viene el crepúsculo astronómico , definido como el período entre −12° y − 18°. Cuando el Sol cae más de 18° por debajo del horizonte, el cielo generalmente alcanza su brillo mínimo. [19]
Se pueden identificar varias fuentes como fuente del brillo intrínseco del cielo, a saber, el brillo del aire , 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 visto de noche. El término suele asociarse con la observación del cielo y la astronomía , con referencia a vistas de cuerpos celestes como las estrellas, la Luna y los planetas que se vuelven visibles en una noche despejada después de que el Sol se ha puesto. Las fuentes de luz natural en el cielo nocturno incluyen la luz de la luna, la luz de las estrellas y el resplandor del aire, según la ubicación y el momento. Se puede observar fácilmente que por la noche el cielo no está completamente oscuro. Si el cielo (en ausencia de la luna y las luces de la ciudad) estuviera completamente oscuro, no sería posible ver la silueta de un objeto contra el cielo.
El cielo nocturno y sus estudios tienen 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 astrología se basa generalmente en la creencia de que las relaciones entre los cuerpos celestes influyen o transmiten información sobre los acontecimientos en la Tierra. El estudio científico del cielo nocturno y de los cuerpos observados en él, por su parte, se desarrolla en la ciencia de la astronomía.
Dentro de la astronomía de luz visible , la visibilidad de los objetos celestes en el cielo nocturno se ve afectada por la contaminación lumínica. Históricamente, la presencia de la Luna en el cielo nocturno ha dificultado la observación astronómica al aumentar la cantidad de iluminación ambiental. Sin embargo, con la llegada de las fuentes de luz artificial, la contaminación lumínica se ha convertido en un problema creciente para observar el cielo nocturno. Los filtros especiales y las modificaciones en las lámparas 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, el estado del cielo es uno de los parámetros más importantes utilizados para pronosticar el tiempo en zonas montañosas. El espesamiento 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, los cirroestratos altos y delgados 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 asociarse con una capa marina , una indicación de una atmósfera estable. [21] Las condiciones de lluvia van precedidas de viento o nubes que impiden la formación de niebla. La aproximación de una línea de tormentas podría indicar la aproximación de un frente frío . Los cielos sin nubes son indicativos de buen tiempo para el futuro próximo. [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]
A las 36 horas del paso del centro de un ciclón tropical , la presión comienza a caer y un velo de cirros blancos se acerca desde la dirección del ciclón. Dentro de las 24 horas posteriores al máximo acercamiento al centro, las nubes bajas comienzan a moverse, 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. A las 18 horas de la llegada del centro, es común que haya tormentas, con aumentos repentinos del viento acompañados de lluvias o tormentas eléctricas. A las seis horas de la llegada del centro, la lluvia se vuelve continua. Una hora después del centro, la lluvia se vuelve muy intensa y se experimentan los vientos más fuertes dentro de un ciclón tropical. Cuando el centro llega con un fuerte ciclón tropical, las condiciones climáticas mejoran y el sol se vuelve visible a medida que el ojo se mueve sobre nuestras cabezas. Una vez que el sistema se aleja, 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. 36 horas después del paso del centro, el cielo nublado se disipa 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 propulsivo , aerostáticamente usando flotabilidad o mediante movimiento balístico , sin ningún apoyo mecánico directo desde el suelo. Los aspectos ingenieriles 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. Mientras que los seres humanos han sido capaces de volar en 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, mediante el uso del viento, como método para propagar sus especies. [26]
Muchas mitologías tienen deidades especialmente asociadas con el cielo. En la religión egipcia , el cielo era deificado como la diosa Nut y como el dios Horus . Dyeus es reconstruido como el dios del cielo, o el cielo personificado, en la religión protoindoeuropea , de ahí 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 principal dios 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, usándolas en asociación con leyendas y mitología sobre sus deidades.
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