Oggi ci occupiamo di un fenomeno ottico che appare raramente nell'atmosfera e che può essere facilmente confuso con un classico arcobaleno: il cosiddetto arco circumorizzontale.
Ad alta quota, quando le condizioni di umidità sono sufficienti, l'acqua nell'atmosfera si presenta spesso sotto foma di cristalli di ghiaccio. Questi ultimi hanno generalmente una forma esagonale, ma esistono anche in forme più originali. Quando la lcue del sole raggiunge questi cristalli, nell'attraversarli viene rifratta due volte o si riflette sulla sua superficie. Grazie alla rifrazione, la luce bianca del sole è scomposta nei sette colori dello spetro.
Così questi cristalli di ghiaccio possono dar vita a fenomeni ottici colorati (per rifrazione) o bianchi (per riflessione). Le cosiddette fotometeore appaiono sotto forma di cerchi o semicerchi, archi, o macchie colorate e sono nel loro insieme indicate con il nome generico di "aloni".
Ma torniamo all'alone dell'immagine di copertina: si tratta di un arco circumorizontale. Si forma per rifrazione della luce su cristalli di ghiaccio a forma di placchette in sospensione nell'alta atmosfera e fa parte degli aloni fra i più brillanti e colorati.
Per ragioni geometriche, l'arco circumorizzontale è visibile solo quando il sole si presenta con un'angolazione superiore a 57,8° rispetto all'orizzonte. In Svizzera l'osservazione è dunque possibile unicamente durante il semestre estivo, da inizio maggio fino a circa il 10 agosto, e durante le ore centrali della giornata.
A nord del 55° grado di latitudine, il sole non è mai sufficientemente alto sull'orizzonte per poter osservare un arco circumorizzontale.
Non ci sono regole senza eccezioni. Abbiamo un'altra fonte di luce in cielo, anche se decisamente più debole: la luna. Essa è più alta in cielo in inverno. Quando la luna è piena (anche qualche giorno prima e dopo) la sua luce è sufficientemente intensa da riusciare a dar vita a degli aloni. Anche in questo caso gli aloni più frequenti sono l'anello di 22° attorno alla luna e il paraselen (che fa da contraltare al pareilo).
In casi molto rari, è pure possibile osservare un arco circumorizzontale alla luce della luna. Questo si spiega soprattutto per il fatto che in caso di basse temperature durante i mesi invernali, si possono trovare dei cristalli di ghiaccio non solo nell'alta atmosfera ma anche in sospensione negli strati di aria più vicine al suolo. I fenomeni luminosi che ne derivano sono noti come aloni di nebbia di ghiaccio e possono essere molto suggestivi.
Spesso si scorge solo un frammento dell'arco circumorizzontale, formato su un velo di cirri nel cielo: accanto non ci sono cristalli di ghiaccio, dunque la rifrazione non è possibile. Questo porta talvolta a confondersi con il fenomeno delle nubi iridescenti.
Nel caso delle nubi iridescenti, l'iridescenza si verifica generalmente sulle gocce d'acqua e non sui cristalli di ghiaccio. L'iridescenza si verifica quindi generalmente su nubi a quote più basse. Inoltre, la disposizione dei colori nelle nubi iridescenti è a priori irregolare, mentre nell'arco circum-orizzontale la parte superiore è sempre rossastra e quella inferiore sempre bluastra.
Un'altra caratteristica distintiva è che l'iridescenza si osserva generalmente vicino al sole (con un angolo inferiore a 30°), mentre l'arco circumorizzontale si forma ben al di sotto del sole.