Agronomia
Páginas: 35 (8613 palabras)
Publicado: 6 de junio de 2011
3.1 RADIACIÓN SOLAR
3.1.1. CONCEPTOS
Radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro que emite energía siguiendo la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, pueslas ondas ultravioletas, más cortas, son absorbidas por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la energía que, por unidad de tiempo y área, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).
Efectos de la radiación solar sobre los gases atmosféricos
La atmósfera esdiatérmana es decir, que no es calentada directamente por la radiación solar, sino de manera indirecta a través de la reflexión de dicha radiación en el suelo y en la superficie de mares y océanos.
• Los fotones según su energía o longitud de onda son capaces de:
o Fotoionizar la capa externa de electrones de un átomo (requiere una longitud de onda de 0,1 micra)
o Excitarelectrones de un átomo a una capa superior (requiere longitudes de onda entre 0,1 de micra y 1 micra).
o Disociar una molécula (requiere longitudes de onda entre 0,1 de micra y 1 micra).
o Hacer vibrar una molécula (requiere longitudes de onda entre 1 de micra y 50 micra).
o Hacer rotar una molécula (requiere longitudes de onda mayores que 50 micras).
La energía solartiene longitudes de onda entre 0,15 micras y 4 micras por lo que puede ionizar un átomo, excitar electrones, disociar una molécula o hacerla vibrar.
La energía térmica de la Tierra (radiación infrarroja) se extiende desde 3 micras a 80 micras por lo que sólo puede hacer vibrar o rotar moléculas, es decir, calentar la atmósfera.
3.1.2. COMPOSICIÓN.
Composición de la energía solar
a) Antes deatravesar la atmósfera
La energía que llega a la parte alta de la atmósfera es una mezcla de radiaciones de longitudes de onda (λ) entre 200 y 4000 nm. Se distingue entre radiación ultravioleta, luz visible y radiación infrarroja.
b) En la superficie de la Tierra
La atmósfera absorbe parte de la radiación solar.
En unas condiciones óptimas con un día perfectamente claro y con losrayos del sol cayendo casi perpendiculares, como mucho las tres cuartas partes de la energía que llega del exterior alcanza la superficie. Casi toda la radiación ultravioleta y gran parte de la infrarroja son absorbidas por el ozono y otros gases en la parte alta de la atmósfera. El vapor de agua y otros componentes atmosféricos absorben en mayor o menor medida la luz visible e infrarroja. La energíaque llega al nivel del mar suele ser radiación infrarroja un 49%, luz visible un 42% y radiación ultravioleta un 9%.
En un día nublado se absorbe un porcentaje mucho más alto de energía, especialmente en la zona del infrarrojo.
La vegetación absorbe en todo el espectro, pero especialmente en la zona del visible. Parte de la energía absorbida por la vegetación es la que se emplea para hacer lafotosíntesis.
3.1.3. BALANCE.
Balance radiactivo de la Tierra
[pic]
Esta figura es una, representación esquemática simplificada de los flujos de energía entre el espacio, la atmósfera de la Tierra, y la superficie de la Tierra, y muestra cómo estos flujos se combinan para mantener caliente la superficie del planeta creando el efecto invernadero. Si 235 W/m 2 fuera el calor totalrecibido en la superficie, entonces, la temperatura de equilibrio de la superficie de la Tierra sería de -20 °C (Lashof 1989). En cambio, la atmósfera de la Tierra recicla el calor que viene de la superficie y entrega unos 324 W/m 2 adicionales que elevan la temperatura media de la superficie a aproximadamente +14 °C [1]. Este proceso por el que se recicla la energía en la atmósfera para calentar la...
3.1.1. CONCEPTOS
Radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro que emite energía siguiendo la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, pueslas ondas ultravioletas, más cortas, son absorbidas por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la energía que, por unidad de tiempo y área, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).
Efectos de la radiación solar sobre los gases atmosféricos
La atmósfera esdiatérmana es decir, que no es calentada directamente por la radiación solar, sino de manera indirecta a través de la reflexión de dicha radiación en el suelo y en la superficie de mares y océanos.
• Los fotones según su energía o longitud de onda son capaces de:
o Fotoionizar la capa externa de electrones de un átomo (requiere una longitud de onda de 0,1 micra)
o Excitarelectrones de un átomo a una capa superior (requiere longitudes de onda entre 0,1 de micra y 1 micra).
o Disociar una molécula (requiere longitudes de onda entre 0,1 de micra y 1 micra).
o Hacer vibrar una molécula (requiere longitudes de onda entre 1 de micra y 50 micra).
o Hacer rotar una molécula (requiere longitudes de onda mayores que 50 micras).
La energía solartiene longitudes de onda entre 0,15 micras y 4 micras por lo que puede ionizar un átomo, excitar electrones, disociar una molécula o hacerla vibrar.
La energía térmica de la Tierra (radiación infrarroja) se extiende desde 3 micras a 80 micras por lo que sólo puede hacer vibrar o rotar moléculas, es decir, calentar la atmósfera.
3.1.2. COMPOSICIÓN.
Composición de la energía solar
a) Antes deatravesar la atmósfera
La energía que llega a la parte alta de la atmósfera es una mezcla de radiaciones de longitudes de onda (λ) entre 200 y 4000 nm. Se distingue entre radiación ultravioleta, luz visible y radiación infrarroja.
b) En la superficie de la Tierra
La atmósfera absorbe parte de la radiación solar.
En unas condiciones óptimas con un día perfectamente claro y con losrayos del sol cayendo casi perpendiculares, como mucho las tres cuartas partes de la energía que llega del exterior alcanza la superficie. Casi toda la radiación ultravioleta y gran parte de la infrarroja son absorbidas por el ozono y otros gases en la parte alta de la atmósfera. El vapor de agua y otros componentes atmosféricos absorben en mayor o menor medida la luz visible e infrarroja. La energíaque llega al nivel del mar suele ser radiación infrarroja un 49%, luz visible un 42% y radiación ultravioleta un 9%.
En un día nublado se absorbe un porcentaje mucho más alto de energía, especialmente en la zona del infrarrojo.
La vegetación absorbe en todo el espectro, pero especialmente en la zona del visible. Parte de la energía absorbida por la vegetación es la que se emplea para hacer lafotosíntesis.
3.1.3. BALANCE.
Balance radiactivo de la Tierra
[pic]
Esta figura es una, representación esquemática simplificada de los flujos de energía entre el espacio, la atmósfera de la Tierra, y la superficie de la Tierra, y muestra cómo estos flujos se combinan para mantener caliente la superficie del planeta creando el efecto invernadero. Si 235 W/m 2 fuera el calor totalrecibido en la superficie, entonces, la temperatura de equilibrio de la superficie de la Tierra sería de -20 °C (Lashof 1989). En cambio, la atmósfera de la Tierra recicla el calor que viene de la superficie y entrega unos 324 W/m 2 adicionales que elevan la temperatura media de la superficie a aproximadamente +14 °C [1]. Este proceso por el que se recicla la energía en la atmósfera para calentar la...
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