Des conditions automnales favorables aux arcs blancs

Depuis un peu plus d'une semaine, les hautes pressions s'accompagnent régulièrement de bancs de brouillards ou de stratus, ce qui favorise l'apparition d'arcs blancs. Appelé également arcs-en-ciel blancs, ces derniers peuvent être observé à la limite du brouillard ou d'un nuage. Ils présentent des reflets jaunes à l'extérieur et bleutés sur le bord intérieur, entre lesquels ils sont blancs. Après une zone un peu plus sombre, un ou deux arcs, appelés arcs d’interférence, peuvent suivre en direction de l’intérieur.

Un arc blanc se forme de la même façon qu'un arc-en-ciel, avec une source de lumière située derrière l’observateur. Le phénomène est relativement complexe : en passant de l’air dans les gouttes, la lumière subit une réfraction, suivi d'une diffraction partielle, puis d’une réflexion interne et d’une nouvelle réfraction en sortant des gouttes.

Durant le processus, la lumière est très peu décomposée en différentes couleurs parce que les gouttelettes sont très petites, moins de 0,05 mm de diamètre, d’où son aspect blanc. La coloration de l'arc blanc permet de déterminer la taille des gouttelettes de brouillard. Sur l'image ci-dessous, elle est d'environ 25 μm (0,025 mm) ou moins. Si la taille des gouttelettes descend en dessous de 5 μm (0.005 mm), l'arc de brouillard n'est plus visible.

Un arc blanc est presque aussi grand qu'un arc-en-ciel et beaucoup plus large. Le soleil ne doit pas être à plus de 30-40° de hauteur sur l'horizon à moins que l’observateur ne soit sur une colline et donc que la brume et l'arc puissent être vus d'en haut. Si la brume est à une distance de plus 50 m, il est possible de le voir de façon plus prolongée.

Les arcs blancs se forment à environ 145° est ou ouest du soleil. Ils peuvent aussi apparaître alors qu'aucune brume n'est visible, alors que celle-ci se trouve à distance dans le ciel.

De leur côté, les arcs-en-ciel se forment par la réfraction et la réflexion de la lumière sur les gouttes de pluie, dont la taille varie entre 0,25 et environ 3 mm pour une pluie normale. Le fait d’être confronté à un arc blanc ou un arc-en-ciel est un bon moyen pour déterminer la taille des gouttes d’eau présentes dans l’atmosphère.

Philippe Jeanneret avec le concours d'Isabelle Fath de Météosuisse