Zašto su neke duge vrlo nisko na nebu
Niska duga obična je duga,
baš kao i svaka druga.
Tik nad obzorom vidi ju oko
kad je Sunce na nebu visoko.
Sjajna duga koja grli horizont ponekad zbuni promatrača. Umjesto širokog luka koji se pruža preko neba vidimo sjajnu vrpcu koja kao da se pruža duž horizonta. I dalje je zakrivljena, to jest ima oblik luka, ali taj je luk sada plitak i nizak. Što se događa?
Prisjetimo se kako nastaje duga. Stvaraju ju lom i refleksija svjetlosti u kapljicama kiše. Sunce pritom mora biti ravno iza promatrača, odnosno promatrač mora biti točno na liniji između Sunca i središta duge. To središte duge je antisolarna točka, točka na nebu točno nasuprot Suncu iz gledišta promatrača. Ako je Sunce, na primjer, 30 stupnjeva iznad horizonta na jugozapadu, antisolarna točka nalazi se 30 stupnjeva ispod horizonta na sjeveroistoku.
Podsjetimo se: kutnu visinu nečega na nebu mjerimo u stupnjevima od horizonta. Horizont je 0, zenit (točno iznad glave) 90 stupnjeva.
Da bismo vidjeli dugu, Sunce mora biti na nebu. Ako je ispod horizonta, nema izravne Sunčeve svjetlosti pa nema načina na koji bi duga nastala. Iz toga proizlazi da je središte duge uvijek ispod linije horizonta. Ako smo na vrhu planine ili u zrakoplovu, možemo vidjeti puni krug duge – svjetlost reflektirana iz kapljica može doći iz svih smjerova – jer tada vidimo i stvari ispod našeg geometrijskog horizonta. No, ako stojimo na tlu, donji dio duge skriva nam sama Zemlja.
Polumjer duge uvijek je isti: 42 stupnja*. Sporedna duga nešto je šira, polumjera 51 stupnja. To znači da dugu ne možemo vidjeti ako je kutna visina Sunca veća od 42 stupnja. Ako je Sunce između 42 i 51 stupnja, možemo vidjeti samo sporednu dugu. Glavna će nam ostati skrivena ispod horizonta. Ako je Sunce više od 51 stupnja, nećemo vidjeti ni glavnu ni sporednu dugu.
To vrijedi kad govorimo o običnoj dugi, onoj koja nastaje na kapljicama kiše. Kad ju stvaraju kapljice morske vode ili druge tvari čiji je indeks loma drugačiji, može imati nešto drugačiji promjer. Evo primjera
Zato su neke duge vrlo niske. Kad je Sunce recimo između 38 i 42 stupnja visoko, vidjet ćemo samo vršak dugina luka. I onda kako Sunce tone prema horizontu, duga postaje sve viša. Samo, dugu rijetko kad vidimo dovoljno dugo da bismo pratili kako se diže ili spušta. Duga je najveća kad je Sunce tik nad horizontom, pred sam zalazak, a tada je i crvena.
Interaktivna ilustracija
Donji primjer prikazuje kako veličina duge ovisi o kutnoj visini Sunca. Povucite mišem ili prstom klizač ispod ilustracije i primijetite kako se duga diže kad se Sunce spušta, i obrnuto. Točka u središtu duge označava antisolarnu točku, a žuti krug lijevo je naravno Sunce. Isprekidana linija povezuje Sunce i antisolarnu točku. Da bi vidio dugu, promatrač se mora nalaziti na toj liniji, najčešće na mjestu gdje se siječe s linijom horizonta. Sve ispod horizonta, u zelenom, nije nam vidljivo ako smo na tlu.
Ilustracija nije u ispravnom mjerilu – duga bi trebala biti tanja i veća, a Sunce puno manje – no tu je samo da ilustrira koncept. I, naravno, Sunce i duga nisu jedno do drugoga nego su na suprotnim stranama neba.
