Un arc circumzénithal est un phénomène atmosphérique fascinant, parfois appelé arc-en-ciel inversé, car à première vue il ressemble en effet à un arc-en-ciel inversé ou à l’envers. De nombreux observateurs passent à côté des arcs circumzénithals, car ils sont situés directement au-dessus de leur tête ; les astronomes citent l’arc circumzénithal comme une autre raison pour laquelle les gens regardent davantage, comme si les étoiles ne suffisaient pas. Contrairement à un arc-en-ciel, qui apparaît en face du soleil, un arc circumzénithal est centré autour du zénith du ciel et ne peut apparaître que si l’angle solaire est inférieur à 32 degrés.
Pour que les conditions soient réunies pour qu’un arc circumzénithal se forme, de petits cristaux de glace plats à six faces doivent être suspendus haut dans le ciel pour créer un champ de minuscules prismes. Les rayons du soleil pénètrent dans les cristaux de glace et se reflètent à travers eux, projetant un arc dans le ciel qui, s’il était complet, ferait le tour du zénith. Les arcs circumzénithals complètement circulaires sont cependant rares ; la plupart d’entre eux n’occupent qu’une partie du ciel, ressemblant à un sourire qui regarde du haut du ciel. L’arc circumzénithal restera jusqu’à ce que l’angle solaire change, à moins que les conditions météorologiques ne changent radicalement.
Les couleurs d’un arc circumzénithal sont également inversées par rapport à celles d’un arc-en-ciel ; l’extrémité violette du spectre est plus proche du zénith du ciel, tandis que la plage rouge est la plus proche de la Terre. Techniquement, la gamme rouge est toujours au sommet de l’arc, mais comme l’arc est inversé, les couleurs semblent également à l’envers. Lorsqu’ils observent un arc circumzénithal, les observateurs peuvent également remarquer les sundogs, un autre phénomène atmosphérique, car les conditions qui prévalent pour permettre la formation d’arcs circumzénithals sont également optimales pour les sundogs.
Dans la plupart des cas, un arc circumzénithal durera au moins une demi-heure, et parfois plus, beaucoup de temps pour admirer et photographier le bel arc. Ils sont plus fréquents dans les climats plus froids, où les cristaux de glace ont tendance à s’accumuler dans le ciel en abondance, bien qu’ils puissent également être observés dans les zones tempérées, en particulier par temps plus frais. Tout comme avec un arc-en-ciel, il est également possible de voir un arc circumzénithal de l’intérieur d’un avion, bien qu’il puisse être difficile de le distinguer d’un arc-en-ciel en raison de l’angle unique sous lequel l’observateur le voit.