Il est toujours très instructif d’effectuer l’observation suivante en montagne: les jours sans vent et sans nuages permettent de voir le bleu du ciel, avec son maximum d’intensité et de pureté, ces dernières étant plus marquées en hiver qu’en été. Lorsqu’on revient dans la vallée, le temps peut être toujours beau et le soleil peut continuer à briller, le bleu du ciel est quand même plus pâle.
En ville, le ciel est plus souvent d’un bleu délavé ou d’un gris bleuté que d’un bleu profond. On observe également des différences de nuances quand on voyage, par exemple en se rendant sous les tropiques. Le ciel du Midi, dans notre hémisphère, n’est toutefois pas toujours aussi bleu qu’on veut bien le dire.

Le bleu du ciel est le résultat de la diffusion de la lumière solaire par l’atmosphère. Si celle-ci n’existait pas, nous verrions une voûte céleste toute noire et les étoiles seraient visibles en plein jour. Les rayons du Soleil sont en effet diffusés dans toutes les directions par les molécules de l’air, ainsi que par les particules de poussière et par les gouttes d’eau de l’atmosphère.
Mais comment peut-on voir cette couleur bleue ? Lorsque nos yeux voient en même temps toutes les couleurs du spectre, nous avons la sensation du blanc, le rayonnement bleu de courte longueur d’onde étant dispersé dans l’atmosphère par les molécules, les poussières et les gouttes d’eau. C’est donc la partie bleue de la lumière solaire qui se trouve mise de façon préférentielle en évidence, à l’inverse des rayonnements rouge, jaune et vert.

Les variations de tonalité du bleu sont également liées à la diffusion. Plus il y a de poussières et de gouttes d’eau dans l’air, plus la couleur bleue est faible. Par temps beau et sec, le ciel parait même plus blanc et gris que bleu. A l’inverse, l’absence de poussières et de gouttes d’eau permet à la radiation bleue de se renforcer (par exemple en haute montagne).

Le ciel bleu n’est pas toujours lié à l’existence de hautes pressions (beau temps). Les éclaircies passagères donnent aussi un ciel très bleu, comme dans le cas du fœhn, vent chaud des Préalpes.
La visibilité est alors souvent excellente. Il se présente souvent aussi, avant l’arrivée d’un front chaud faisant suite à une perturbation, un dégagement subit et de courte durée de la couche de nuages, ce qui donne un ciel tout bleu. Le temps, instable, est alors régi par une basse pression.
L’inverse a souvent lieu durant une période de hautes pressions estivales, pendant laquelle le ciel se décolore, du fait de l’augmentation des poussières dans l’air. La visibilité est alors faible et même nettement réduite à proximité de l’horizon.

Il existe à ce sujet des différences saisonnières : le bleu du ciel est normalement plus intense pendant les hautes pressions du printemps ou de l’automne que pendant celles des mois d’été. Même lorsqu’il y a des hautes pressions, le bleu est affaibli en hiver durant une inversion. L’intensité de la couleur bleue s’accroît également en même temps que l’altitude des lieux d’observation.

L’intensité de la couleur bleue du ciel peut être une indication pour le temps à venir. Trois règles fondamentales sont valables à ce sujet en plaine :

• Le bleu très foncé, lié à une très bonne visibilité, doit faire penser à un temps instable. Une aggravation accompagnée de vent (tempête) et de précipitations n’est pas à exclure.
• Un bleu moyen ou clair et lumineux fait présager la persistance du beau temps.
• Un passage graduel du bleu au blanc ou au gris, lié à de la brume, permet de prévoir un changement de temps (basse pression).