L’arc-en-ciel de feu ou arc circumhorizontal

L’arc-en-ciel de feu, aussi connu sous le nom savant d’arc circumhorizontal, est un phénomène optique aussi rare que spectaculaire — et non, ce n’est pas une illusion d’optique causée par un apéro un peu trop généreux.

Contrairement à l’arc-en-ciel classique en forme d’arc bien rond après la pluie, celui-ci est plat, horizontal, et semble peindre une bande colorée flamboyante juste sous le Soleil. Il ne résulte pas de la pluie, mais de la lumière solaire qui traverse des cristaux de glace présents dans les cirrus, ces nuages fins en haute altitude.

The Rare Arc par Jonathan Fox (CC BY-NC 2.0).

Mais attention, toutes les conditions doivent être réunies, et ce n’est pas gagné :
• Le Soleil doit être haut dans le ciel, au moins 58° au-dessus de l’horizon (donc, autant dire en plein été et proche du zénith).
• Il faut la présence de nuages de type cirrus contenant des cristaux de glace plats et hexagonaux, bien orientés pour réfléchir la lumière.
• Et il faut être situé sous une latitude inférieure à 55° environ, car au-delà, le Soleil n’atteint presque jamais cet angle.

Circumhorizon Arc par Nuno Barreto (CC BY-NC-SA 2.0).

Résultat : ce phénomène est quasiment impossible à observer en Europe du Nord et relativement rare même dans le sud de la France. À Londres par exemple, le Soleil ne monte suffisamment haut que pendant environ 140 heures par an (entre mi-mai et fin juillet). À Los Angeles, on en a pour 670 heures d’observation possible entre mars et septembre. Bref, il vaut mieux prévoir les vacances au bon moment et lever les yeux pile au bon endroit.

Il est toutefois probablement plus fréquent que celui d’une tornade dans un arc-en-ciel.

A fragment of a circumhorizon arc, Wellington, New Zealand, 29 Jan. 2007 par Phillip Capper (CC BY 2.0).

Explication scientifique plus poussée

Les arcs circumhorizontaux apparaissent lorsque la lumière solaire traverse ces cristaux de glace comme à travers un prisme, réfractant la lumière blanche en ses différentes couleurs. La lumière entre par une face verticale et ressort par la base horizontale du cristal, produisant un spectre horizontal très lumineux.

Rare Rainbow Skies par The B’s (CC BY-NC 2.0).

Le phénomène est souvent confondu avec :
• les arcs circumzénithaux, qui ressemblent à des sourires colorés mais apparaissent au-dessus du Soleil ;
• les parhélies ou « faux soleils », qui sont des taches lumineuses à gauche et à droite du Soleil ;
• ou encore l’irisation, des couleurs pastel visibles sur certains nuages.

Circumhorizon Arc close-up par Jonathan Fox (CC BY-NC 2.0).

A quelle fréquence peut-on voir un arc-en-ciel de feu ?

• À Paris, les conditions sont rarement réunies. Le phénomène n’est visible que quelques heures par an, vers la mi-journée, et en été.
• À Toulouse ou Marseille, les chances sont un peu meilleures, mais cela reste un événement rare.
• En revanche, dans des zones comme le sud des États-Unis, l’Inde ou les Philippines, les arcs circumhorizontaux sont observés plusieurs fois par an.

Arco Circunhorizontal par Gustavo Fernando Durán (CC BY-NC-SA 2.0).

Vidéos d’un arc-en-ciel de feu

Bien moins oppressant qu’un ciel de nuages mammatus, voici quelques vidéos de ce phénomène météorologique, l’arc-en-ciel de feu ou arc circumhorizontal:

Comparaisons avec d’autres phénomènes célestes

Pour briller en société (ou lors d’un quizz météo), sachez que :

• Un arc circumhorizontal est horizontal et coloré, situé sous le Soleil.
• Un arc circumzénithal ressemble à un sourire coloré au-dessus du Soleil.
• Un halo solaire est un cercle lumineux entourant le Soleil.
• Une irisation donne des couleurs pastel aux bords de certains nuages.

Bref, ne confondez pas un arc circumhorizontal avec un simple effet « Instagram nature », c’est bien réel — et rarissime !

Fire Rainbow par Ashamar (CC BY-NC-SA 2.0).

Conseils d’observation

Si vous voulez vraiment tenter de l’observer :

• Visez l’été, entre 11h et 15h, surtout si vous êtes dans l’hémisphère nord.
• Préférez les zones où le ciel est dégagé et les cirrus fréquents.
• Utilisez une application de calcul de l’élévation solaire comme SunCalc pour savoir quand le Soleil dépasse 58° d’élévation chez vous.
• Gardez un appareil photo à portée de main, on ne sait jamais…

En voici quelques autres photos en complément:

Strange rainbow with no rain par devra (CC BY 2.0).

Crédit photo Jeff Kubina / flickr (CC BY-SA 2.0).

Circumhorizontal Arc par Ryan O’Hara (CC BY-NC-SA 2.0).

Spokane sky par htomren (CC BY-NC-SA 2.0).

Circumhorizon arc par coniferconifer (CC BY 2.0).

Fire Rainbow par Bryce Bradford (CC BY-NC-ND 2.0).

Rainbow in a cloud. par Trevor Coultart (CC BY-NC-ND 2.0).

God’s Paintbrush – Rainbow in the Seattle Sky (6) par Chris Pirillo (CC BY-NC-ND 2.0).

Sources pour aller plus loin

• Organisation météorologique mondiale – Arc circumhorizontal
• Wikipedia – Circumhorizontal arc (section sur les latitudes et fréquences)
• Atmospheric Optics – Les arcs circumhorizontaux sont-ils vraiment rares ?
• MétéoSuisse – Blog sur les arcs et halos

Phénomène météo atypique, découvrez également les nuages en formes de vagues de l’instabilité de Kelvin-Helmholtz.