El Balance Energetico De La Tierra
La fuente principal de energía en la atmósfera es el sol.
El calor puede ser transferido por tres mecanismos:
Conducción: La energía pasa de un cuerpo a otro o se propaga dentro del mismo cuerpo por contacto directo mediante la transmisión del movimiento de las moléculas adyacentes. Es un medio de propagación de energía poco eficaz en la atmósfera.
Convección:Se da en líquidos y gases y se realiza mediante el transporte de masa.
Radiación: La energía se transporta mediante ondas electromagnéticas sin necesidad de soporte material. Un ejemplo de la transmisión en el vacío es el calentamiento de la tierra por la radiación solar.
Todos los cuerpos con temperatura por encima del cero absoluto (-273,15 ºC) emiten energía en forma de radiación, se llamaradiación térmica. Está constituida por ondas electromagnéticas con una intensidad y una frecuencia que son función de la temperatura del emisor. Esta radiación es visible para el ojo humano cuando la temperatura es superior a unos 600 ºC, es el caso del calentamiento de una resistencia, se puede comprobar que emite luz al calentarse a esa temperatura y de la radiación solar.
El sol es una masa demateria gaseosa caliente que irradia energía a una temperatura de unos 6.000 ºC, el sol está a una distancia de 149.490.000 kilómetros de la tierra y a la cima de la atmósfera llegan 1,94 calorías por centímetro cuadrado cada minuto, pero solo una parte de esta energía alcanza la superficie terrestre.
Para calcular la cantidad media de energía solar que llega a nuestro planeta por metro cuadrado desuperficie, hay que multiplicar la anterior por toda el área del círculo de la Tierra y dividirlo por toda la superficie de la Tierra lo que da un valor de 342 W/m2 que es lo que se suele llamar constante solar media.
Hay una parte de la radiación que llega del sol que es reflejada por la atmósfera, por las nubes y por la misma superficie terrestre. Esta fracción de energía que es reflejada sedenomina albedo y varía según los diferentes tipos de superficie:
Mar en calma: 2-5 % de albedo.
Mar agitada: 2-10 %.
Selva ecuatorial: 5-15 %.
Bosque boreal en verano: 10-20 %.
El albedo planetario de la Tierra aumenta con la latitud y varía estacionalmente. Su valor medio total del planeta es de 31 %. Aproximadamente la mitad de este albedo es causado por las nubes. Esto significa que algo másde 100 W/m2 de los 342 que recibe la atmósfera son devueltos al espacio.
El 70 % de la energía que llega, unos 240 W/m2, es absorbido siendo la absorción mayor en las zonas ecuatoriales que en los polos y en la superficie de la tierra mayor que en la parte alta de la atmósfera. Estas diferencias originan fenómenos de convección y se equilibran gracias a transportes de calor por las corrientesatmosféricas y a fenómenos de evaporación y condensación. Estos fenómenos junto con los movimientos de las corrientes marinas son responsables del clima.
La Tierra se encuentra a una temperatura anual media entre 15,9 °C en julio y 12,2 °C en enero compensando los dos hemisferios, que se encuentran en estaciones distintas y la parte terrestre que es de día con la que es de noche. Como su temperaturamucho menor que la solar, emite la radiación en forma infrarroja. Esta radiación supone una radiación media anual emitida por la Tierra de 396 W/m2. Las observaciones desde satélites de la radiación infrarroja emitida por el planeta indican que la temperatura de la Tierra debería ser de unos -18ºC. A esta temperatura se emiten unos 240 W/m2, que es justo la cantidad que equilibra la radiaciónsolar absorbida. Los 156 W/m2 de diferencia son los que quedan atrapados por los gases de efecto invernadero y por las nubes, esta energía es la responsable de los 33 ºC de diferencia en la temperatura de la tierra y es la que hace posible la vida.
EFECTO INVERNADERO NATURAL
La energía infrarroja emitida por la Tierra es atrapada en su mayor parte en la atmósfera por los gases que en ella hay y es...
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