Sub-sol - Formação

Introdução
Formação do círculo parélico
Fotos do círculo parélico
Formação do pilar
Foto de pilar
FORMAÇÃO DO SUB-SOL
Foto de sub-sol 

O sub-sol é um fenômeno que pode ser observado de aviões ou do alto de montanhas. Os cristais de gelo responsáveis pela formação desse fenômeno devem estar orientados com seus planos basais paralelos à superfície, como ocorre nos outros fenômenos envolvendo reflexão da luz solar explicados neste site (círculo parélico e pilar). Mas neste caso, devemos estar acima da nuvem com os cristais. A figura 1 mostra uma camada de nuvem com cristais orientados dessa forma.

Figura 1 - Os cristais de gelo responsáveis pela formação do sub-sol estão orientados com seus planos basais paralelos à superfície. Três cristais estão fora de orientação na figura.

O fenômeno trata-se apenas do reflexo do Sol sobre os planos basais superiores dos cristais. Como eles estão orientados com seus planos basais paralelos uns em relação aos outros, a situação assemelha-se com a existência de um grande espelho plano abaixo do ponto de observação. As figuras 2a e 2b ilustram uma camada de cristais originando um sub-sol para um observador localizado em um avião.

Figura 2a - Os planos basais superiores de uma camada de cristais hexagonais de gelo refletem a luz do Sol como um espelho. Para um observador em um avião ou no topo de uma montanha, acima da camada de cristais, alguns cristais estarão posicionados de tal forma que o reflexo o atinge. Na figura acima, foi representado apenas o raio que, uma vez refletido em um dos cristais, incide sobre um avião.

Figura 2b - A mesma situação da figura 2a acima, mas representando vários raios de Sol sendo refletidos. Um deles incide sobre o avião, e o cristal responsável por refletir esse raio em direção ao avião está marcado com uma seta vermelha. O observador no avião vê esse cristal  brilhando, pois a luz solar foi refletida como num espelho.

A figura 3 mostra uma representação de uma camada de nuvem composta por cristais de gelo originando um sub-sol, do ponto de vista de um passageiro em um avião.

Figura 3 - Uma representação esquemática de um sub-sol observado por um passageiro em um avião. Uma camada de nuvens compostas por cristais de gelo está abaixo do avião, e alguns cristais foram representados nessa camada. Os cristais representados na cor amarela são aqueles que, do ponto de vista do passageiro do avião, refletem a luz solar na sua direção. O fenômeno observado é o sub-sol. A linha azul que corta a figura de um lado ao outro é a representação da linha do horizonte, a qual está ligeiramente acima do horizonte real observado pelo passageiro devido à altitude do avião, neste caso uma altitude simulada de 11.600 metros. Devido à lei da reflexão especular, o sub-sol parece estar na mesma vertical do Sol real, à mesma distância da linha do horizonte só que para baixo.

Veja agora uma foto de sub-sol, clicando aqui.