神秘的に見える天使の梯子ですが、物理学・気象学的な発生原理はチンダル現象によって説明されます。大気中に浮遊する微小な水滴、塵、煙などの微粒子(エアロゾル)に太陽光が衝突し、光が散乱されることで光の経路が白く浮き彫りになります。
この現象が発生するためには、以下の物理的・気象的要素が同時に揃う必要があります。
- 適度な隙間を持つ雲の存在:太陽光を遮る厚い雲(積雲や層積雲など)に適度な切れ間があり、光がスリット状に絞られること。
- 大気中の適度な湿度とエアロゾル:光を散乱させる水滴や微粒子が下層大気に十分に漂っていること。
- 太陽高度の低さ:太陽が低い位置にあり、光線が斜めの角度から差し込むこと。