Au lever et au coucher, lorsque le soleil est proche de l'horizon, sa lumière traverse une couche atmosphérique plus épaisse. C'est la lumière rouge orange qui est diffusée.
Dans la journée, l'atmosphère diffuse la couleur bleue de cette lumière. Le soir, la lumière du Soleil rase la Terre à l'horizon : elle traverse alors une couche d'air plus épaisse. Cet air agit comme un filtre, plus il est épais, plus il arrête les couleurs. Mais le rouge passe, car il est moins filtré !
Le coucher de soleil est un moment magique où le ciel se pare de couleurs captivantes. L'un des phénomènes les plus impressionnants est lorsque le ciel prend une couleur orange vibrante. Les nuages élevés, également appelés cirrus, sont composés de cristaux de glace en suspension dans l'atmosphère à haute altitude.
Au coucher du Soleil, l'effet de dispersion augmente car la lumière doit voyager sur une distance plus importante au travers de l'atmosphère. La lumière verte d'abord, puis la jaune sont affectées jusqu'à ce que finalement, la seule lumière que nous puissions voir directement du Soleil soit le rouge orangé.
Depuis ce mardi 15 mars au matin, de nombreux clichés montrant un ciel dont la couleur va du jaune à l'orange, ou des voitures salies par des résidus de poussière, intriguent les internautes. Ce phénomène, constaté dans plusieurs villes de France, est en réalité dû à un épisode météorologique : le sable du Sahara.
Lorsque nous observons un ciel bleu, ce que nous voyons en réalité, ce sont les ondes bleues qui sont dispersées dans notre atmosphère. La nuit, puisque la lumière blanche du Soleil n'est plus présente, le ciel n'a aucune couleur et apparaît noir.
Le soleil couchant nous semble plus volumineux à cause d'un effet d'optique.
La couleur du Soleil semble évidente : il est jaune, bien sûr !
En effet, la nuit noire peut survenir plus tôt ou plus tard en fonction de ces éléments. Cependant, on peut estimer que la nuit noire commence environ 30 minutes après le coucher du soleil et se termine environ 30 minutes avant le lever du soleil.
En effet, les couleurs claires (blanc, bleu, jaune...) ont tendance à garder un maximum de lumière tout en offrant une protection moindre. À l'inverse, les teintes foncées (gris, noir...) protègent très efficacement contre les UV, mais créent une ambiance un peu plus sombre.
En effet, lorsqu'une lumière blanche, autrement dit le rayonnement solaire, percute la surface de l'eau, une partie est réfléchie (première raison de la couleur bleue de la surface des eaux) et l'autre est réfractée et pénètre dans l'eau.
Alors, les longueurs d'onde les plus courtes disparaissent (à nos yeux) pour laisser plus de place aux orangés et aux rouges. Et la vapeur d'eau va aussi les diffuser. La lumière du Soleil est donc blanche mais, sur Terre, nous la percevons jaune ou orangée.
Un ciel rouge au coucher du soleil annonce un lendemain ensoleillé. Ce même phénomène au lever du jour augure au contraire d'une journée pluvieuse. Les dictons liés à la météo sont liés à une tradition orale qui remonte au Moyen-Âge.
C'est la raison pour laquelle, au-dessus du Cercle polaire, le soleil ne se couche pas pendant plusieurs semaines, d'où le nom de jour polaire. Le Svalbard est l'endroit où le jour polaire est le plus long, puisque le soleil de minuit ne s'y couche pas entre le 20 avril et le 22 août.
Crépuscule civil
La fin de ce crépuscule, le matin, indique l'heure de lever du Soleil (le moment où le centre de l'astre est à 0° à l'horizon). Au contraire, le début de ce crépuscule, le soir, indique le coucher du Soleil.
Mais le Soleil n'éclaire jamais toute la Terre en même temps, elle éclaire seulement le côté qui lui fait face. L'autre côté reste dans l'ombre. Pour le côté qui est éclairé c'est le jour et pour le côté qui est dans l'ombre et qui ne voit donc pas le Soleil, c'est la nuit.
Ce sont donc les Français les plus à l'Est, les habitants de Bastia (Corse), qui sortent en premier de la nuit.
En réalité, si le soleil se lève et se couche, comme on le dit, la réalité est bien différente. Le soleil ne dort pas : c'est bel et bien la Terre qui tourne sur elle-même. Cette révolution (un tour complet de la Terre sur elle-même) s'effectue en 23 heures, 56 minutes et 4 secondes. Il s'agit d'un jour.
C'est l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre qui est responsable de l'inégalité du jour et de la nuit. Cet axe est incliné d'environ 23° par rapport à la perpendiculaire au plan de l'écliptique (c'est-à-dire le plan que fait l'orbite de la terre autour du Soleil).
Le soleil n'éclaire pas l'arrière des planètes, tout simplement parce que la lumière issue du soleil, qui peut être représentée comme une infinité de rayons lumineux, tous dans la même direction, ne rencontre que "l'avant " de la planète.
Un Soleil légèrement jaune
La lumière qui nous parvient du Soleil est donc une lumière blanche à laquelle il manquerait un peu de bleu. Lorsque nos yeux la perçoivent, les cônes rouges et verts de la rétine sont davantage impressionnés que les bleus et le Soleil nous apparaît donc comme légèrement jaune.
Puisque le Soleil est l'étoile la plus proche et la mieux comprise, les astronomes s'en servent comme référence quand ils étudient les autres étoiles. Ainsi, ils expriment en nombre de masse solaire la masse d'objets célestes titanesques comme les trous noirs ou les galaxies.
Le phénomène de la «nuit blanche» s'observe de l'Islande au nord de l'Ecosse jusqu'à la Scandinavie, la mer Baltique et la Russie (Saint-Pétersbourg). Pour profiter du «soleil de minuit», il faut donc atteindre au moins le cercle polaire arctique.
Le soleil se lève toujours à l'est et se couche toujours à l'ouest, car la Terre tourne toujours dans le même sens, été comme hiver, depuis des milliards d'années. En fait, l'expression « le Soleil se lève ou se couche » est inappropriée. Le Soleil ne fait rien, c'est nous qui bougeons !
Il est dû à la rotation de la Terre sur elle-même. Comme la Terre tourne, le soir, le Soleil disparaît sous l'horizon vers l'Ouest. Il semble descendre, se coucher, alors que c'est la Terre qui tourne dans l'autre sens.