Heliofania

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Introducción

La biosfera es un sistema vivo que no se puede desconectar del flujo de energía que proviene del astro solar. Este también la proporciona al resto de los planetas del sistema que, lógicamente, solo pueden aprovecharla como energía externa, ya que en ellos no existe vida.
La emisión solar es una mezcla de radiaciones de distinta longitud de onda. Se pueden distinguir tresfracciones:
• La luz o radiación visible, que es la que las personas podemos percibir, contiene el 42 % de la energía de la emisión solar, y se puede descomponer en radiaciones monocolores que van del violeta al rojo. La radiación visible contiene la energía adecuada para ser aprovechada en la fotosíntesis.
• La radiación ultravioleta representa el 9 % de la energía total. Tiene menor longitudde onda que la de la luz y no puede ser percibida por las personas. Es una radiación que tiene mucha energía y, por tanto, produce la rotura de los enlaces químicos y la desorganización de las moléculas.
• La radiación infrarroja tiene un porcentaje energético del 49 % y su longitud de onda es mayor que la de la luz. Tampoco puede ser percibida por las personas. Tiene poca energía y soloproduce agitación térmica, es decir, calienta.

RADIACION SOLAR

Se conoce por radiación solar al 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 alcanzala superficie de la Tierra, pues las 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).

Generación de la radiación solar

El Sol esla estrella más cercana a la Tierra y está catalogada como una estrella enana amarilla. Sus regiones interiores son totalmente inaccesibles a la observación directa y es allí donde ocurren temperaturas de unos 20 millones de grados necesarios para producir las reacciones nucleares que producen su energía.

La capa más externa que es la que produce casi toda la radiación observada se llamafotosfera y tiene una temperatura de unos 6000 K. Tiene sólo una anchura de entre 200 y 300 km. Por encima de ella está la cromosfera con una anchura de unos 15000 km. Más exterior aún es la corona solar una parte muy tenue y caliente que se extiende varios millones de kilómetros y que sólo es visible durante los eclipses solares totales.

La superficie de la fotosfera aparece conformada de un grannúmero de gránulos brillantes producidos por las células de convección. También aparecen fenómenos cíclicos que conforman la actividad solar como manchas solares, fáculas, protuberancias solares, etc. Estos procesos que tienen lugar a diferentes profundidades, van acompañados siempre de emisión de energía que se superpone a la principal emisión de la fotosfera y que hace que el Sol se alejeligeramente en su emisión de energía del cuerpo negro a cortas longitudes de onda por la emisión de rayos X y a largas longitudes por los fenómenos nombrados, destacando que no es la emisión igual cuando el Sol está en calma que activo.

Además la cromosfera y corona absorben y emiten radiación que se superpone a la principal fuente que es la fotosfera.

Distribución espectral de la radiación solarLa aplicación de la Ley de Planck al Sol con una temperatura superficial de unos 6000 K nos lleva a que el 99% de la radiación emitida está entre las longitudes de onda 0,15 μm (micrómetros o micras) y 4 micras. Como 1 angstrom 1 Å= 10-10 m=10-6 micras resulta que el Sol emite en un rango de 1500 Å hasta 40000 Å. La luz visible se extiende desde 4000 Å a 7400 Å La radiación ultravioleta u...
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