Diario de un Radioaficionado

Hola mis estimados lectores, aqui con poco tiempo pero siempre atento a sus comentarios, me encuentro hoy redactando para publicar una respuesta a una duda de un lector, la cual envió mediante uno de los comentarios del articulo que publique anteriormente al respecto de las frecuencias de los canales de television en mexico.

La pregunta basicamente se centra en la forma en como transmiten los operadores de cable comparados con la television abierta, para lo cual practicamente la unica diferencia son los “desplazamientos de señal”, los cuales corresponden a pequeños limites superiores e inferiores dispuestos en el estandar de transmisiones de un canal, de forma tal, que por ejemplo, si un operador de television abierta quiere transmitir en canal 14 la frecuencia estandar (para tv abierta) es: 471.25Mhz, sin embargo puede existir un desplazamiento inferior de 470.0, pudiendo estar el canal 14 transmitido entre 470.0 y 471.25Mhz, ahora bien, si el que desea transmitir el canal 14 es un operador de cable, en virtud de que no usa el espacio libre (a menos que tenga concesionada alguna frecuencia) y con ello tiene el medio de transmision practicamente disponible (es decir el cable por si mismo, sea coaxial o fibra optica), puede valerse de otras frecuencias para transmitir el canal (mas adelante explico como le hace la TV para reconocer la diferencia de frecuencias como canal), en este caso, el operador de cable puede transmitir el canal 14 en su frecuencia estandar (para cable) la cual es: 120.00Mhz (para modelo de transmision HRC) y 121.15 (para modelo de transmision IRC, mas adelante explico mas al respecto de HRC e IRC y sus diferencias ¿ok?).

Ahora bien, si se dan cuenta, las frecuencias son totalmente diferentes, la pregunta que sobresale es ¿como le hace la television para reconocer estas frecuencias diferentes?, bueno, respondamos con un ejemplo: Supongan que van a conectar su aparato de television a una antena para recibir los canales de tv abierta, toman su coaxial que esta a la antena y conectan a su tv, para poder visualizar las frecuencias adecuadas, el aparato debera estar “preparado” para ello y para hacerlo hay que entrar al menu de la television y seleccionar la opcion de TV ANTENNA (en algunas solo aparece como opcion TV)… Con esto estamos asegurando que el receptor de television trabaje en los limites inferiores o superiores del estandar para television abierta, encontrandonos con que funcionara a frecuencias limitadas. El siguiente ejemplo es para denotar la contraparte: ahora supongan que contrataste television por cable y conectas tu television que antes estaba a la antena, de entrada cuando enciendas tu televisor no reconoceras los canales de tu operador de cable, ¿por que?, por que tu television esta recibiendo frecuencias diferentes a las que tu operador transmite, lo cual se traduce en que el receptor de la television no entiende lo que le transmiten por estar en otro estandar de comunicacion, la solucion: entras al menu y cambias la opcion de la que teniamos (es decir estaba la opcion de TV ANTENNA activa) a la opcion de CABLE, lo cual hace que tu television en ese momento “entienda” las nuevas frecuencias que identifican a cada canal pero ahora para estandar de transmision por cable operador…

En cuanto a la duda de HRC e IRC:
*HRC = Harmonic related carrier, el cual es un modo de transmision que tiene que ver con los armonicos de la señal portadora.
*IRC = Interval related carrier, el cual es otro de los modos de transmision que tienen que ver ahora con los intervalos que tiene la señal portadora.

Buenos mis pequeños saltamontes de las transmisiones de datos y radiofrecuencias, aqui les dejo la tablita con toda la informacion con respecto a este tema de manera que identifiquen cada estandar con su limite inferior para tele abierta y sus equivalentes de canal pero para las transmisiones por cable:

Ubicaciones de Frecuencias para
Tv Abierta y Tv por Cable

Canal -----------TV Abierta----------- 
       Lower   Video    Audio  Upper    
       Limit  Carrier  Carrier Limit                  
 1    -----    -----    -----   ----   
 2     54.0    55.25    59.75   60.0
 3     60.0    61.25    65.75   66.0
 4     66.0    67.25    71.75   72.0
 5     76.0    77.25    81.75   82.0
 6     82.0    83.25    87.75   88.0
 7    174.0   175.25   179.75  180.0
 8    180.0   181.25   185.75  186.0
 9    186.0   187.25   191.75  192.0
10    192.0   193.25   197.75  198.0
11    198.0   199.25   203.75  204.0
12    204.0   205.25   209.75  210.0
13    210.0   211.25   215.75  216.0
14 A  470.0   471.25   475.75  476.0
15 B  476.0   477.25   481.75  482.0
16 C  482.0   483.25   487.75  488.0
17 D  488.0   489.25   493.75  494.0
18 E  494.0   495.25   499.75  500.0
19 F  500.0   501.25   505.75  506.0
20 G  506.0   507.25   511.75  512.0
21 H  512.0   513.25   517.75  518.0
22 I  518.0   519.25   523.75  524.0 
23 J  524.0   525.25   529.75  530.0 
24 K  530.0   531.25   535.75  536.0 
25 L  536.0   537.25   541.75  542.0 
26 M  542.0   543.25   547.75  548.0
27 N  548.0   549.25   553.75  554.0
28 O  554.0   555.25   559.75  560.0
29 P  560.0   561.25   565.75  566.0
30 Q  566.0   567.25   571.75  572.0
31 R  572.0   573.25   577.75  572.0
32 S  578.0   579.25   583.75  584.0
33 T  584.0   585.25   589.75  590.0
34 U  590.0   591.25   595.75  596.0
35 V  596.0   597.25   601.75  602.0
36 W  602.0   603.25   607.75  608.0
37 AA 608.0   609.25   613.75  614.0
38 BB 614.0   615.25   619.75  620.0
39 CC 620.0   621.25   625.75  626.0
40 DD 626.0   627.25   631.75  632.0
41 EE 632.0   633.25   637.75  638.0
42 FF 638.0   639.25   643.75  644.0
43 GG 644.0   645.25   649.75  650.0
44 HH 650.0   651.25   655.75  656.0
45 II 656.0   657.25   661.75  662.0  
46 JJ 662.0   663.25   667.75  668.0  
47 KK 668.0   669.25   673.75  674.0 
48 LL 674.0   675.25   679.75  680.0 
49 MM 680.0   681.25   685.75  686.0
50 NN 686.0   687.25   691.75  692.0 
51 OO 692.0   693.25   697.75  698.0 
52 PP 698.0   699.25   703.75  704.0  
53 QQ 704.0   705.25   709.75  710.0 
54 RR 710.0   711.25   715.75  716.0 
55 SS 716.0   717.25   721.75  722.0 
56 TT 722.0   723.25   727.75  728.0 
57 UU 728.0   729.25   733.75  734.0 
58 VV 734.0   735.25   739.75  740.0
59 WW 740.0   741.25   745.75  746.0
60 XX 746.0   747.25   751.75  752.0  
61 YY 752.0   753.25   757.75  758.0  
62 ZZ 758.0   759.25   763.75  764.0  
63    764.0   765.25   769.75  770.0   
64    770.0   771.25   775.75  776.0   
65    776.0   777.25   781.75  782.0   
66    782.0   783.25   787.75  788.0   
67    788.0   789.25   793.75  794.0   
68    794.0   795.25   799.75  800.0   
69    800.0   801.25   805.75  806.0   
70    806.0   807.25   811.75  812.0  
71    812.0   813.25   817.75  818.0  
72    818.0   819.25   823.75  824.0  
73    824.0   825.25   829.75  830.0  
74    830.0   831.25   835.75  836.0  
75    836.0   837.25   841.75  836.0  
76    842.0   843.25   847.75  842.0  
77            849.25                   
78            855.25                   
79            861.25                   
80            867.25                   
81            873.25                   
82            879.25                   
83            885.25                   
84               ---                   
85               ---                   
86               ---                   
87               ---                   
88               ---                   
89               ---                   
90               ---                   
91               ---                   
92               ---                   
93               ---                   
94               ---                   
95 A-5           ---                 
96 A-4           ---                 
97 A-3           ---                   
98 A-2           ---                   
99 A-1           ---                   



Canal  --------------CABLE------------ 


       Video    Audio    HRC      IRC

      Carrier  Carrier 
 1    ------   ------   72.00    73.25
 2    55.25    59.75   54.00    55.25
 3    61.25    65.75   60.00    61.25
 4    67.25    71.75   66.00    67.25
 5    77.25    81.75   78.00    79.25
 6    83.25    87.75   84.00    85.25
 7    175.25   179.75  174.00   175.25
 8    181.25   185.75  180.00   181.25
 9    187.25   191.75  186.00   187.25
10    193.25   197.75  192.00   193.25
11    199.25   203.75  198.00   199.25
12    205.25   209.75  204.00   205.25
13    211.25   215.75  210.00   211.25
14 A  121.25   125.75  120.00   121.15
15 B  127.25   131.75  126.00   127.15
16 C  133.25   137.75  132.00   133.15
17 D  139.25   143.75  138.00   139.15
18 E  145.25   149.75  144.00   145.15
19 F  151.25   155.75  150.00   151.15
20 G  157.25   161.75  156.00   157.15
21 H  163.25   167.75  162.00   163.15
22 I  169.25   173.75  168.00   169.15
23 J  217.25   221.75  216.00   217.25
24 K  223.25   227.75  222.00   223.25
25 L  229.25   233.76  228.00   229.25
26 M  235.25   239.75  234.00   235.25
27 N  241.25   245.75  240.00   241.25
28 O  247.25   251.75  246.00   247.25
29 P  253.25   257.75  252.00   253.25
30 Q  259.25   263.75  258.00   259.25
31 R  265.25   269.75  264.00   265.25
32 S  271.25   275.75  270.00   271.25
33 T  277.25   281.75  276.00   277.25
34 U  283.25   287.75  282.00   283.25
35 V  289.25   293.75  288.00   289.25
36 W  295.25   299.75  294.00   295.25
37 AA 301.25   305.75  300.00   301.25
38 BB 307.25   311.75  306.00   307.25
39 CC 313.25   317.75  312.00   313.25
40 DD 319.25   323.75  318.00   319.25
41 EE 325.25   329.75  324.00   325.25
42 FF 331.25   335.75  330.00   331.25
43 GG 337.25   341.75  336.00   337.25
44 HH 343.25   347.75  342.00   343.25
45 II 349.25   353.75  348.00   349.25
46 JJ 355.25   359.75  354.00   355.25
47 KK 361.25   365.75  360.00   361.25
48 LL 367.25   371.75  366.00   367.25	
49 MM 373.25   377.75  372.00   373.25
50 NN 379.25   383.75  378.00   379.25
51 OO 385.25   389.75  384.00   385.25
52 PP 391.25   395.75  390.00   391.25
53 QQ 397.25   401.75  396.00   397.25
54 RR 403.25   407.75  402.00   403.25
55 SS 409.25   413.75  408.00   409.25
56 TT 415.25   419.75  414.00   415.25
57 UU 421.25   425.75  420.00   421.25
58 VV 427.25   431.75  426.00   427.25
59 WW 433.25   437.75  432.00   433.25
60 XX 439.25   443.75  438.00   439.25
61 YY 445.25   449.75  444.00   445.25
62 ZZ 451.25           450.00   451.25
63    457.25           456.00   457.25
64    463.25           462.00   463.25
65    469.25           468.00   469.25
66    475.25           474.00   475.25
67    481.25           480.00   481.25	
68    487.25           486.00   487.25
69    493.25           492.00   493.25
70    499.25           498.00   499.25
71    505.25           504.00   505.25
72    511.25           510.00   511.25
73    517.25           516.00   517.25
74    523.25           522.00   523.25
75    529.25           528.00   529.25
76    535.25           534.00   535.25
77    541.25           540.00   541.25
78    547.25           546.00   547.25
79    553.25           552.00   553.25
80    559.25           558.00   559.25
81    565.25           564.00   565.25
82    571.25           570.00   571.25
83    577.25           576.00   577.25
84    421.25           420.00   421.25
85    427.25           426.00   427.25	
86    433.25           432.00   433.25
87    439.25           438.00   439.25	 
88    445.25           444.00   445.25
89    451.25           450.00   451.25 
90    457.25           456.00   457.25
91    463.25           462.00   463.25
92    469.25           468.00   469.25
93    475.25           474.00   475.25
94    481.25           480.00   481.25
95 A-5 91.25    95.75   90.00    91.25
96 A-4 97.25   101.75   96.00    97.25
97 A-3 103.25   107.75  102.00   103.25
98 A-2 109.25   113.75  108.00   109.25
99 A-1 115.25   119.75  114.00   115.25

HRC = Harmonic related carrier
IRC = Interval related carrier
Color subcarrier is 3.579545 MHz above video given
Audio subcarrier is 4.500000 MHz above video given
Exact color subcarrier is computed by 5*63/88 MHz

This is the formula specified by the FCC in part 73
Low VHF     54-88  MHz
Midband     88-174 MHz
High VHF   174-216 MHz
Superband  216-300 MHz
Hyperband  300-468 MHz
Ultraband  468-648 MHz
UHF        470-806 MHz (formerly 470-890)

Como Referencia, esta tabla la encontre en:

http://www.qsl.net/atn/library/Broadcast_freqs.htm

Hola a todos nuevamente, hoy retorno a la escritura despues de un largo periodo de ausencia en virtud de algunos contratiempos que he tenido con el trabajo, pero sin embargo aqui caigo para presentarles ahora el cuadro nacional de atribucion de frecuencias que se tiene en México por parte de la cofetel, este cuadro de frecuencias es el rango de frecuencias asignado a nivel nacional a servicios como aviacion, television, radioaficionado, banda marina, comunicacion movil, etc… Todas las frecuencias aqui estan (divididas por regiones internacionales y mexico) es un excelente documento que nos permite visualizar de forma rapida cada rango de frecuencias y a quien esta atribuida en mexico. El enlace de descarga del mencionado cuadro es el siguiente:

http://www.cft.gob.mx/work/sites/Cofetel_2008/resources/PDFContent/5008/cap2.pdf

Como siempre en el enlace espejo lo encuentran:
http://radiodownloads.angelfire.com/uploads/cap2.pdf

Todos los lectores de este blog reciban un cordial saludo… Me he ausentado de escribir en virtud de un curso de certificacion en Oracle que estoy recibiendo en el Laboratorio Nacional de Informática Avanzada y por ello no he podido estar actualizando informacion…

El dia de hoy, redacto sobre un tema que surgio por una pregunta de un lector en la seccion de ¿Quien Escribe? (Es la de la pestaña de arriba en la cual pueden dejar sus comentarios generales, recuerden que asi puedo ver mas rapido las preguntas y responder de igual forma); este tema es la Banda Aérea, una banda que no hemos mencionado y que es diferente al segmento de frecuencias tanto de radioaficionado como de banda marina… Asi pues comencemos…

Su servidor que escribe en este blog, en algun momento quiso ser piloto naval, sin embargo por cuestiones visuales (sufro de Miopía la cual espero corregir con una operacion pronto) no me fue posible ingresar a la Armada de México, sin embargo, mi aficion por la aviacion siempre fue constante y precisamente por ello puedo comentarles mas sobre la radio de banda aeronáutica o tambien llamada banda aérea de radio.

Existen varias bandas que corresponden a la aviación, muchos segmentos asignados por ser de uso generalizado, sin embargo vamos a dividirlos en dos grandes grupos para despues subclasificarlos (esto lo hago con fines de que se comprenda mejor).

En primer lugar tenemos la Banda Aérea de radio en VHF

Este tipo de comunicaciones se llevan a cabo entre las aeronaves y los controladores aéreos en operaciones de: Aproximacion (proceso de comunicacion constante entre aeronave y torre de control para solicitar permisos de ingreso a espacio aéreo y proceso preliminar de aterrizaje), Aterrizaje (proceso de informacion constante con el controlador aereo sobre la aeronave y la pista en la cual se va a aterrizar), Taxi (proceso por el cual se asigna por parte del controlador aéreo la pista de rodaje hacia hangar, velocidad de “taxeo” o recorrido, entre otras con la finalidad de encaminar el avion hasta el hangar o el lugar donde deba estacionarse), asi como el proceso inverso desde hangares hasta despegue.

Es de resaltar que este tipo de comunicaciones entre las aeronaves y los controladores aéreos que se encuentran en los aeropuertos son de corta distancia, por lo cual el espectro VHF es la mejor opcion dada la claridad de la comunicacion. Es por ello que se le otorgo un rango de frecuencias en VHF para esta aplicacion, denominandosele “Banda Aérea de VHF”.
Esta banda esta comprendida entre los 118 y 136 MHz,Teniendo como canal de emergencia la frecuencia 121.5 Mhz en el cual siempre se esta en “guardia” por parte de la mayoria de las aeronaves y controladores de trafico aereo en caso de requerirse auxilio.
Algo de resaltar es que las comunicaciones en esta banda son en AM.
Y asi mismo hay que tomar como dato importante que varios sistemas de navegación aérea utilizan frecuencias en UHF (de ahi la situacion de que no se deben utilizar celulares durante el vuelo ya que estos podrian ocasionar interferencias al estar en UHF tambien, es un caso similar a lo discutido con respecto a lo de las interferencias de celulares en hospitales como recordaran que se escribio en otro articulo de esta bitacora).

El segundo tipo es la Banda Aérea de radio en Onda Corta (Incluidas en HF por su rango de frecuencias)

Primeramente hablemos de las estaciones aéreas, las cuales son emisoras que tienen a su cargo el Servicio Móvil Aeronáutico, es decir, el servicio de radiocomunicación establecido entre una estación fija aeronáutica (operando generalmente en aeropuertos y aeródromos civiles o militares) y una aeronave en vuelo.

Las estaciones aeronáuticas poseen la finalidad de contribuir al normal desarrollo de la navegación aérea por medio de la irradiación de mensajes e informaciones destinadas a preparar el vuelo y otorgar seguridad a las aeronaves y en caso de desastre, proveen las medidas necesarias para una rápida búsqueda y salvamento de los posibles sobrevivientes.

El Servicio Móvil Aeronáutico opera dentro del espectro de la onda corta, incluida en HF entre las siguientes frecuencias asignadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones:

2.850 a 3.025 KHz
3.400 a 3.500 KHz
4.650 a 4.700 KHz
5.450 a 5.680 KHz
6.525 a 6.685 KHz
8.815 a 8.965 KHz
10.005 a 10.100 KHz
11.275 a 11.400 KHz
13.260 a 13.360 KHz
17.900 a 17.970 KHz
21.924 a 22.000 KHz

Como dato general, las frecuencias de llamada de aeronaves para casos de emergencia o desastre aéreo son las siguientes: 2.182KHz, 3.023KHz, 5.680KHz y 8.364 KHz en HF y como ya se menciono anteriormente 121,5 MHz en VHF.
Las frecuencias utilizadas para búsqueda y rescate son las de 10.003, 14.993 y 19.993 KHz en HF.

Hola de nuevo amables lectores…

Despues de haber estado unos dias ausente de escritura debido a un pequeño viaje que despues les contare para que fue, vuelvo a redactar para presentarles ahora el por que y para que de las zonas establecidas para las comunicaciones de radio a nivel mundial.

En primer lugar tenemos las zonas ITU, las cuales son el equivalente a las “regiones” en que la Unión Internacional de Telecomunicaciones (es decir la ITU por su acronimo ingles) ha dividido al mundo para la administración de frecuencias y otros fines, cabe destacar que numerosas zonas están ocupadas por dos o más países, mientras que los países extensos cubren dos o más zonas.
Una excepción a esta ultima regla es México ya que es uno de los dos casos en que una zona es designada en exclusiva para un país (que bien por nosotros ¿no? al menos podemos destacar en ello).

Las zonas itu se pueden ver de manera bastante buena en el mapa a continuacion presentado:


(click en la imagen para agrandar)

En esta otra imagen se ven tanto zonas como regiones de la ITU:


(click en la imagen para agrandar)

Continuando, las zonas CQ, son zonas designadas para realizar “llamada” en conversaciones internacionales (el significado de CQ propiamente es llamada). Estas zonas van designadas para poder realizar contactos a determinadas distancias por region y existen incluso competencias donde se intenta realizar el mayor numero de llamados a zonas CQ posibles, existiendo diplomas y menciones honorificas por algunas dependencias como la “Radio amateur’s journal” que expide un diploma especial cuando un radioaficionado logra contactar con TODAS las zonas de CQ designadas a nivel mundial (hasta la fecha son menos de 200 radioaficionados los que han logrado este diploma ya que hacer contacto no es suficiente, hay que comprobarlo con las tarjetas de devolucion de llamado es decir las conocidas tarjetas de QSL que se envian cuando alguien te ha contactado para poder hacer “oficial” la conversacion y guardarlas para competencias o simplemente como recuerdo, obviamente estas tarjetas son enviadas como postales via correo “antiguo” o mensajeria de servicio postal).

Las zonas CQ se pueden ver de manera bastante buena en el mapa a continuacion presentado:


(click en la imagen para agrandar)

Otra imagen de las zonas CQ con mayor definicion:


(click en la imagen para agrandar)

Para finalizar, se encuentran las zonas designadas internamente para cada region ITU o CQ (en ocasiones son designadas por cada pais), con el fin de designar los PREFIJOS de los indicativos, de forma tal que se sepa de manera rapida a que region interna pertenece.

En esta seccion explicare propiamente cuales son los prefijos de indicativo de México, en este caso existen XE1, XE2 y XE3 para las zonas de “Tierra Firme” es decir dentro del continente, asi como XF1, XF2, XF3 y XF4 para las zonas de “Islas”.

Pero…
¿Cual es la diferencia entre XE1 y XE2, XE1 y XE3 o de XE2 y XE3?
asi como…
¿Cual es la diferencia de XF1 y XF2, XF1 y XF3 o de XF1 y XF4, etc?

Pues bien, la diferencia radica principalmente en la region designada unicamente, esto es, norte, centro y sur del pais (para “Tierra Firme”), asi como Pacifico Norte, Pacifico Sur, Golfo y “Caribe” para las zonas de islas.

Pongamos un ejemplo… Mi estado (Veracruz) pertenece a las zona Centro y le corresponde el prefijo de region XE1, por lo cual, cuando obtenga mi licencia de radioaficionado, sere XE1 – - – , donde los guiones seran el indicativo que me corresponda (asignado por cofetel) precedido de la region a la que pertenezco.

Para el caso de las Islas, hay que “activarlas”, es decir, solicitar el indicativo correspondiente por medio de un nombre especial de llamada (Ver los tramites para lograr esto en la seccion de normatividad legal de este blog).

Por ejemplo… Cuando nuestro buen amigo radioaficionado Victor Hugo Rivera (indicativo XE1UQZ) activó la isla de sacrificios (que se encuentra a unos cuantos cientos de metros de la ciudad de veracruz puerto) como estacion de radioaficionados operada por el y un conjunto de radioaficionados veracruzanos, al pertenecer a la zona Golfo para islas, el indicativo de dicha isla quedo como XF2UQZ).

Las zonas XE se pueden ver de manera bastante buena en el mapa a continuacion presentado:


(click en la imagen para agrandar)

Este articulo fue publicado en:

http://enebro.pntic.mec.es/~fmag0006/cielo/Color_del_Cielo.htm

Y fue tomado con fines de informacion ya que es un excelente tema, aqui les dejo el transcrito para que lo lean, en verdad es genial ya que al tomar en cuenta varios aspectos fisicos, nos daremos cuenta que hemos vivido una mentira durante años al creer que los colores existen como elemento solido, liquido o gaseoso… la cruel realidad, es que son un fenomeno fisico relacionado con los conceptos electromagneticos que ya se analizaron en esta bitacora en el tema de “espectro electromagnetico”.

¿POR QUÉ EL CIELO ES AZUL?

LA BELLEZA DEL CIELO A TRAVÉS DE LA FÍSICA.

Autores Originales: Mª Isabel Suero López y Ángel Luis Pérez Rodríguez.

“Todas las coloraciones y formas que el cielo nos ofrece, tienen una propiedad común: que no pueden imitarse con los medios humanos. Siempre que se intenta reproducirlas sobre un lienzo, un papel, madera o metal, se fracasa irremediablemente. Son obra de un maestro que dispone de medios verdaderamente celestiales; su pincel es la luz solar, y su lienzo es el voluble éter con sus nubes y el finísimo tejido del velo del polvo atmosférico: ningún artista dispone de ellos.”

El mar de aire que nos rodea, constituye un inagotable manantial de gozo para nuestros ojos. El azul de una clara mañana de primavera, el rojo anaranjado de un crepúsculo en una llanura, han hecho a los hombres deleitarse, poetizar e investigar una y otra vez. No importa en qué parte de la Tierra vivamos, tenemos todos un mismo cielo en común. En lo alto, el cielo se nos presenta tan pronto azul ultramar como rosado, ahora blanquecino o de un delicado azul celeste, engalanado con nubes en forma de copos, deshechas en desgarrados jirones o potentemente hinchadas. La variabilidad de esta imagen es tan grande que nunca se reproduce exactamente. Y los colores salen de una paleta tan rica, que nuestros pintores dirigen, una y otra vez, su mirada al cielo, para inspirarse en el colorido de una puesta de sol o del arco iris.

La belleza del cielo no es más que el resultado de la interacción de la LUZ del Sol con la atmósfera.

Una cantidad de humedad, relativamente pequeña, acompañada de partículas de polvo y de ceniza es suficiente para provocar en el cielo las múltiples manifestaciones de color.

Cuando se dan condiciones atmosféricas especiales, pueden aparecer fenómenos atmosféricos cromáticos como son el Arco Iris, los Círculos de Ulloa, las Coronas solares y lunares, los Halos, Falsos Soles y Falsas Lunas y otros más "raros" (Espejismos, el Rayo Verde, la Luz Sagrada, Auroras Polares, Fuegos de San Telmo…), que son fenómenos ópticos completamente explicables. Aquí nos ocuparemos sólo del fenómeno óptico más común que es el color del cielo, en sus variadas posibles manifestaciones.

El secreto del color azul del cielo esta relacionado con la composición de la luz solar -integrada por los distintos colores del arco iris- y con la humedad de la atmósfera. (El Sol es quien se encarga de procurar al aire su humedad. Con su calor, hace que parte del agua de la superficie terrestre se evapore. En corriente invisible pero incesante, la humedad se dirige hacia el cielo desde los océanos, mares, lagos y ríos; desde el suelo, las plantas y los cuerpos de los animales y del hombre).

Para explicar el color azul del cielo, imaginemos que dejamos pasar un rayo de sol por un prisma de vidrio. La luz se abre en un abanico de colores (se dispersa) por refracción y como resultado de esta dispersión vemos una gama de colores: violeta, azul, verde, amarillo y rojo. El rayo violeta es el que se ha separado mas de la dirección del rayo blanco y ahí esta precisamente la explicación del color del cielo. La desviación es máxima para los rayos de longitud de onda corta (violeta y azul), y mínima para los de longitud de onda larga (amarillos y rojos), que casi no son desviados. Los rayos violetas y azules, una vez desviados, chocan con otras partículas de aire y nuevamente varían su trayectoria, y así sucesivamente: realizan, pues, una danza en zigzag en el seno del aire antes de alcanzar el suelo terrestre. Cuando, al fin, llegan a nuestros ojos, no parecen venir directamente del Sol, sino que nos llegan de todas las regiones del cielo, como en forma de fina lluvia. De ahí que el cielo nos parezca azul, mientras el Sol aparece de color amarillo, pues los rayos amarillos y rojos son poco desviados y van casi directamente en línea recta desde el Sol hasta nuestros ojos.

Si profundizamos un poco más, la explicación es más compleja. La luz es una onda electromagnética y las piezas fundamentales de la materia en su estado más frecuente en la Tierra, son los átomos. Si las partículas existentes en la atmósfera, tienen un tamaño igual o inferior al de la longitud de onda de la luz incidente (átomos aislados o pequeñas moléculas), la onda cede parte de su energía a la corteza atómica que comienza a oscilar, de manera que un primer efecto de la interacción de la luz con las partículas pequeñas del aire es que la radiación incidente se debilita al ceder parte de su energía, lo que le sucede a la luz del Sol cuando atraviesa la atmósfera. Evidentemente esta energía no se queda almacenada en el aire, pues cualquier átomo o partícula pequeña cuya corteza se agita, acaba radiando toda su energía en forma de onda electromagnética al entorno en cualquier dirección. El proceso completo de cesión y remisión de energía por partículas de tamaño atómico se denomina difusión de RAYLEIGH (en honor del físico inglés Lord Rayleigh que fue el primero en darle explicación) siendo la intensidad de la luz difundida inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda. La difusión será mayor por tanto, para las ondas más cortas: Como consecuencia de ello, llegamos a la misma conclusión, la luz violeta es la más difundida y la menos, la roja. El resultado neto es que parte de la luz que nos llega desde el Sol en línea recta, al alcanzar la atmósfera se difunde en todas direcciones y llena todo el cielo.

El color del cielo, debería ser violeta por ser ésta la longitud de onda más corta, pero no lo es, por dos razones fundamentalmente: porque la luz solar contiene más luz azul que violeta y porque el ojo humano (que en definitiva es el que capta las imágenes -aunque el cerebro las interprete-), es más sensible a la luz azul que a la violeta.

El color azul del cielo se debe por tanto a la mayor difusión de las ondas cortas. El color del sol es amarillo-rojizo y no blanco, porque si a la luz blanca procedente del Sol -que es suma de todos los colores- se le quita el color azul, se obtiene una luz de color amarillo-roja.

La difusión producida por los gases es muy débil, sin embargo, cuando el espesor de gas es muy grande, como sucede en la atmósfera, fácilmente se puede observar la luz difundida.

El hecho de que la difusión sea mayor para las ondas más cortas, es la base de la utilización de los faros antiniebla.

Independientemente de todas las posibilidades que se puedan presentar, puede afirmarse que, cuanto mayor sea el numero de partículas que enturbian el aire, tanto peores serán las condiciones de visibilidad a través de dicho aire.

Si la niebla es seca debido a la presencia de humo, polvo o gotitas de agua muy pequeñas, la luz amarilla – que parte de los faros antiniebla- apenas pierde intensidad a causa de la interposición de esta niebla, de manera que resulta visible a través de ella. Si la niebla es húmeda los mejores faros contra ella fracasan casi del todo, ya que la niebla húmeda esta formada por gotas grandes que dispersan, casi por igual, todos los colores de la luz blanca. El mismo Sol, visto a través de esta niebla de gotas grandes, aparece desdibujado y de color blanco lechoso, mientras que observado cuando la niebla se debe a polvo fino tiene el aspecto de disco rojo, como ocurre a menudo al ponerse el astro.

Si la luz interactúa con una partícula grande, no funciona el mecanismo de Rayleigh, ocurre un proceso mucho más sencillo: la partícula simplemente absorbe parte de la luz y la otra parte la refleja. Cada partícula se comporta como un espejo pequeñito que reflejará más o menos luz según su composición química y que alterará el color de la luz reflejada si la partícula está formada por sustancias coloreadas. Si la luz se encuentra con una distribución de partículas grandes, parte de la luz se esparce y, además, puede cambiar de color. Este proceso se conoce como difusión de Mie, y el ejemplo más sencillo lo tenemos en las nubes, donde las gotas de agua incoloras, esparcen la luz en todas las direcciones pero sin alterar su color. ( El cielo del planeta Marte es otro ejemplo de difusión de Mie, provocado por partículas coloreadas de tamaño grande, por eso no es azul, porque el tamaño de las partículas no permite la difusión de Rayleigh).

Cuando la difusión de Mie actúa de forma masiva, si las partículas difusoras no son coloreadas, el resultado es la atenuación de la luz blanca hacia grises cada vez más oscuros. Esta es la causa de que en los días muy nublados, cuando las nubes son muy gruesas, el cielo aparezca mas o menos gris, y a veces casi negro.

Las salidas y puestas de sol nos brindan a diario hermosos espectáculos, los mas bellos que el aire puede ofrecer a nuestros ojos.

Si el horizonte es amplio, como sucede en las zonas de costa, los efectos se multiplican y el espectáculo es todo un poema.

Al atardecer, el camino que la luz solar recorre dentro de la atmósfera es mas largo, los rebotes sucesivos en unas partículas y otras hacen crecer la probabilidad de que la luz acabe chocando con una partícula absorbente y desaparezca, de manera que incluso la parte amarilla es afectada y difundida y solo los rayos rojos, los más direccionales, siguen un camino casi rectilíneo. De ahí el color rojo del sol poniente.

Los colores que nos ofrece el cielo en estos casos, se originan también gracias a la intervención de las moléculas existentes en el aire y de las partículas que éste tiene en suspensión el aerosol atmosférico que dispersan y desdoblan la luz solar de múltiples modos.

Ya antes de que el Sol se hunda en el horizonte, vemos cómo el colorido del cielo se vuelve más intenso, mas saturado. Mientras la luz que aparece en los alrededores del disco solar vira hacia el amarillo-rojizo y en el horizonte resulta verde-amarillenta, el azul del cielo se vuelve más intenso en el cenit.

Cuando el Sol se halla a una distancia angular del horizonte de 1 ó 2°, la luz crepuscular derrama sobre el borde del cielo su mágica luminosidad. Poco a poco, el resplandor amarillo se transforma en una luz rojo-anaranjada, y, finalmente, en una luminosidad centelleante color fuego, que, algunas veces, llega a presentar el rojo color de la sangre. Cuando ya el astro diurno ha desaparecido bajo el horizonte, se observa en el oeste del cielo un resplandor purpúreo, que alcanza su máxima intensidad cuando el Sol ha descendido unos 5° por debajo del horizonte. Encima del lugar en donde se ha puesto el Sol, separado del horizonte por una estrecha franja rojo-parda, suele verse un semicírculo cuyo color varia entre el púrpura y el rosa. Esta coloración se debe en esencia a la refracción de la luz solar en las partículas que enturbian el aire situado entre los 10 y los 20 km. de altura, y desaparece cuando ya el Sol ha llegado a los 7 ° por debajo del horizonte.

Cuando existe una cantidad anormalmente elevada de aerosoles (polvo atmosférico), la luz del amanecer y del atardecer es especialmente roja. Sucede generalmente cuando existen presiones atmosféricas elevadas (anticiclón) ya que la concentración de partículas de polvo en el aire es mayor a altas presiones. Los colores rojos intensísimos que solemos contemplar aquí en Extremadura, por el mes de octubre y en algunas ocasiones esporádicas, pueden ser debidos al aumento de aerosoles por la quema de los barbechos de las cosechas.

Si la tierra no tuviera atmósfera, la luz solar alcanzaría nuestros ojos directamente desde el disco solar y no recibiríamos luz difundida y el cielo aparecería tan negro como por la noche (los astronautas pueden observar durante el día las estrellas, la luna y los planetas debido a que están fuera de la atmósfera).

En casos excepcionales pueden aparecer coloraciones especiales debido a la contribución de los volcanes en actividad. Cuando se produjo la erupción del volcán Krakatoa (26 y 27 de agosto de 1883, -36000 muertos por la erupción-) se presenció en la Tierra un notable ejemplo de ello. La erupción lanzó a los aires un volumen de masas rocosas de la pequeña Isla de Krakatoa (situada en el Estrecho de la Sonda, entre Sumatra y Java) que se estima en unos 18 km-cubicos. Trozos de roca del tamaño de una cabeza humana salieron despedidos hacia lo alto con velocidades iniciales de 600 a 1000 m/s, y el estruendo de la explosión se dejó oír en Rodríguez (Isla de Madagascar) a 4774 kilómetros de distancia. El cielo permaneció oscuro durante varios días. Las partículas mas finas de ceniza volcánica expulsadas por el volcán se esparcieron hasta los 80 km de altura, fueron arrastradas por las corrientes atmosféricas elevadas y dieron la vuelta a la Tierra por dos veces. Se produjeron en el aire fantásticos fenómenos cromáticos que continuaban aun meses después del cataclismo; entre otros, se observaron asombrosas coloraciones durante las salidas y puestas de sol y se vieron soles de todos los colores, entre ellos rojo-cobre y verde. También se vieron soles de color azul, como pueden asimismo verse en raras ocasiones en Europa, cuando en el Canadá, por ejemplo, se produce un gran incendio forestal y los vientos del Oeste arrastran hasta nuestro Continente partículas de ceniza finísimas.
Debido a que al atardecer, el camino que la luz solar recorre dentro de la atmósfera es mas largo, como hemos indicado anteriormente, es por lo que el Sol se ve más achatado y ancho pues el efecto de refracción a través de la atmósfera es muy grande.

Por último, el color negro de la noche, es debido a que a la atmósfera que rodea al observador, apenas llega luz y por tanto no se puede dar suficiente difusión.

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BIBLIOGRAFÍA

HECHT Y ZAJAC: Óptica. Addison Wesley Iberoamericana. 1986.

JUSTINIANO CASAS: Óptica. ED. Librería PONS. Zaragoza. 1994.

ROBERT GREENLER: Rainbows, Halos, and Glories. Cambridge University Press, 1980.

DAVID MALIN Y PAUL MURDIN: Colours of the Stars. Cambridge University Press, 1984.

STAN GIBILISCO: Ilusiones Ópticas. Ed. McGraw-Hill. 1991.

SILVIO RODRIGUEZ: La ilusión lunar. Tribuna de Astronomía. Junio 1996.

EULALIA SACRISTÁN: Los colores del cielo. Muy Interesante. Agosto 1996.

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En conclusion personal…

La luz es un fenomeno electromagnetico que se caracteriza por poder reflejar y refractar (ademas de otros efectos) en elementos solidos, liquidos, gaseosos, etc (el etc es por que ya se ha catalogado el plasma como otro estado de la materia), gracias a este fenomeno es que el ser humano puede ver y distinguir colores (que son la base de nuestra vision del mundo que nos rodea); curiosamente en México no se le da mayor importancia al efecto de la luz sobre los colores y lo que vemos a nuestro al rededor, por ende, no se tiene una cultura del espectro electromagnetico que nos rodea, es mas, si nuestros ojos pudieran ver TODA la gama del espectro, detectariamos incluso las ondas de HF, VHF, UHF, rayos cosmicos etc, sin embargo gracias al cielo no es asi ya que de ser asi a mi particular punto de vista nos volveriamos locos… o al menos mas de lo que ya estamos.