El crepúsculo es el fenómeno que se produce en cualquier lugar de la Tierra desde que el Sol se oculta por el horizonte hasta que llega la noche. En el tiempo que dura el crepúsculo la luz solar ilumina las capas altas de la atmósfera, se refleja en las moléculas del aire y se extiende en todas las direcciones. Durante el crepúsculo la Tierra queda iluminada por una luz indirecta que procede del cielo que envuelve los objetos que observamos en una atmósfera de colores tenues y suaves.
A medida que el Sol se va ocultando más y el ángulo de inclinación del sol respecto al plano del horizonte aumenta ( en valor absoluto), la luz se hace cada vez más tenue hasta llegar a la noche, momento que se produce cuando la luz del Sol ya no llega a la atmósfera visible por el observador, ese momento se produce cuando el Sol llega a -18° de inclinación respeto al horizonte.
Según la inclinación del Sol respecto el horizonte, el crepúsculo atraviesa tres fases diferentes, que se denominan: Crepúsculo Civil, Crepúsculo Náutico y Crepúsculo Astronómico.
El crepúsculo civil empieza cuando se pone el Sol y dura hasta que el centro geométrico de éste alcanza -6° respecto. Durante este periodo hay suficiente iluminación indirecta como para poder distinguir correctamente los objetos que nos rodean, las tonalidades se vuelven anaranjadas y la iluminación artificial no es necesaria. Cuando el Sol alcanza los -4° las estrellas de primera magnitud y los planetas y planetas como Venus visibles las estrellas de primera magnitud y los planetas más brillantes, como Venus, se hacen más visibles. Entre -4º y -6º aparecen tonalidades azules y cuando se rebasa es necesaria la iluminación eléctrica en las ciudades.
El Crepúsculo Náutico el Sol tiene una inclinación entre -6° y -12° respecto el horizonte. La luz indirecta transmitida por el Sol disminuye y el cielo se vuelve de color azul oscuro. Hacia los -12° de inclinación aparecen las estrellas de segunda magnitud. El nombre de Crepúsculo Naútico se debe a que los marinos podían visualizar de las estrellas y como, aunque comenzaba a oscurecer, podían divisar la línea del horizonte marino, por medio del sextante podían determinar la altura de las estrellas y determinar su situación en el mar.
El Crepúsculo Astronómico se produce cuando el centro geométrico del sol se encuentra entre -12° y -18° respecto el horizonte. A -18º llega a la oscuridad a la oscuridad absoluta y se pueden observar estrellas de magnitudes inferiores y la Vía Láctea
Determinar la altura de la atmósfera no es fácil, porque el aire pesa y, por tanto, la presión del aire de arriba hace que haya más cantidad de aire en las capas bajas de la atmósfera y el aire es más denso en la superficie terrestre que más arriba. Por ello el 75% de la masa total de la atmósfera se encuentra entre la superficie terrestre y los diez u once primeros kilómetros de altura. A medida que ascendemos la atmósfera se va haciendo menos densa y más enrarecida, y, aunque no hay líneas de división hay diferentes capas que se diferencian por su composición, ionización, sino que más o menos la composición y las condiciones van cambiando y por sus propiedades. En la actualidad se han enviado sondas a diferentes alturas y se distinguen diferentes capas en la atmósfera: La troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera (o ionosfera) y el espacio exterior.
Cuando un observador se encuentra en un punto O de la superficie terrestre, a la hora del ocaso el Sol se encuentra en la posición S a la altura de su horizonte HH’ e ilumina el segmento de atmósfera Limitado por la cuerda CA. Cuando al cabo de un tiempo el Sol se encuentra en S’ por debajo del horizonte e ilumina el segmento de atmósfera limitado pro AC’ menos que el anterior.
Por lo tanto habrá menor cantidad de luz sobre el observador, cuando el Sol ocupe la posición S’’ el segmento de atmósfera limitado por la cuerda CA dejará de estar iluminado por el Sol y comenzará la noche.
El cuadrilátero AOTO’ tiene las siguientes propiedades:
1.- TO = TO’ = TB = R (Radio de la Tierra) = 6371 Km.
2.- Angulo AOT = Angulo AO’T = 90º
3.- Angulo SAO’ = Angulo OTO’
(Ya que Angulo SAO’+ ángulo OAO’ = Angulo OAO’ + Angulo OTO’ )
- Los triángulos AOT y AO’T son rectángulos e iguales.
El crepícculo comienza cundo la altura de Sol sobre el horizonte es de 0º y termina cuando se encuentra a 18º por debajo del horizonte.
La altura de la atmósfera será AB = TA – TB. Si consideramos el triángulo AOT
Como OT = TB = R = 6371 Km y a la llegada de la noche: ángulo OTA = (18º/2) = 9º, por lo que:
= 6371· 0,012465 = 79,42km.
Este resultado concuerda con la altura de la atmósfera. Es la altura que alcanza la troposfera, estratosfera y la mesosfera.
