insolacion

La insolación es la cantidad de energía en forma de radiación solar que llega a un lugar de la Tierra en un día concreto (insolación diurna) o en un año (insolación anual).

Puede calcularse asumiendo que no hay atmósfera o que se mide en la parte alta de la atmósfera y se denomina insolación diurna o anual no atenuada o que se mide en la superficie de la Tierra para lo cual hay que tenerpresente la atmósfera y que en este caso se denomina atenuada siendo su cálculo mucho más complejo.





I \propto K \propto \frac {K_0}{r^2} \,

Supongamos un instante t de ese día con el Sol a una altura h sobre el horizonte. El Sol está tan lejos que sus rayos son prácticamente paralelos. Si tenemos una superficie S' fija sobre la superficie de la Tierra en el plano del horizonte y queremossaber que energía del Sol llegará a ésta superficie. Sea S la superficie perpendicular al haz de luz necesario para iluminar S'. La superficie de S variará según la altura del Sol. Si h=90º entonces S=S'. Las dos superficies forman un ángulo 90-h=z la distancia cenital. Por tanto sus áreas cumplen S=S' \cdot cos (z) \, . A este fenómeno se le denomina Ley del coseno de Lambert y causa que en lasregiones ecuatoriales donde los rayos solares caen más perpendiculares haga más calor que en las polares donde los rayos son muy oblicuos.

Por lo que el incremento de insolación que que llega a la superficie S' en un incremento de t vale:
\frac{\bigtriangleup I}{\bigtriangleup S' \bigtriangleup t}=K \cdot cos z=K \cdot sin h =\frac {K_0}{r^2} \cdot sin h \,
Dónde la altura del Sol cumple:sin h=cos \Phi \cdot cos D \cdot cos H + sin \phi \cdot sin D \,
Dónde H es el ángulo horario del Sol.

Para hallar la energía total I que llega a la Tierra por unidad de área en un día habrá que hacer la suma:
I=\int_{orto}^{ocaso} K \cdot sin h \,dt =\frac {K_0}{r^2}\int_{H_1}^{H_2} sin h \,dt
La duración del día, prescindiendo de la refracción astronómica es 2 \cdot H \, comenzando eldía con un ángulo horario -H \, y acabando con un ángulo horario H \, que cumple:
cos H=-tan \Phi \cdot tan D \,
Por lo que la insolación valdrá:
I=\int_{-H}^{+H} K \cdot sin h \,dt =\frac {2 \cdot K_0}{r^2}\int_{0}^{H} sin h \,dH
donde la integral es inmediata:
I=\int_{0}^{H} sin h \,dH =\int_{0}^{H}(cos \Phi \cdot cos D \cdot cos H + sin \phi \cdot sin D ) \,dH = \, =cos \Phi \cdot cos D\cdot sin H + H \cdot sin \phi \cdot sin D
Por lo que la insolación diurna no atenuada vale:
I=\frac {2 \cdot K_0}{r^2} \cdot (cos \Phi \cdot cos D \cdot sin H + H \cdot sin \phi \cdot sin D)
Siendo
cos H=-tan \Phi \cdot tan D \,


Índice
[ocultar] 1 Las unidades para calcular la insolación en ésta expresión
2 Otra fórmula para la Insolación diurna
3 Aplicación práctica
4 Lainsolación en lugares con día permanente 4.1 Ejemplos

5 Tabla y gráfica de valores de la insolación no atenuada
6 La radiación solar anual no atenuada
7 La radiación solar diurna en la superficie de la Tierra 7.1 Radiación solar atenuada en un instante dado
7.2 La radiación solar diurna atenuada 7.2.1 Ejemplos


8 La radiación solar anual directa en la superficie de la Tierra
9 La radiaciónabsorbida por la superficie de la Tierra
10 La radiación absorbida por el sistema Tierra-atmósfera
11 Véase también
12 Enlaces externos
13 Bibliografía

Las unidades para calcular la insolación en ésta expresión[editar código]

Si expresamos K_0 \frac {cal}{cm^2 \cdot minuto} \, y la Insolación I en langleys, el primer sumando habrá que multiplicarlo por \frac {720}{\pi} \, pues un día tiene1440 minutos. El segundo sumando si expresamos H en grados sexagesimales habrá que mutlplicarlo por 4 ya que los grados dividido por 15 son horas y luego hay que multiplicar por 60 para pasar a minutos. Así que en plan práctico:
I=\frac {2 \cdot K_0}{r^2} \cdot (\frac {720}{\pi}\cdot cos \Phi \cdot cos D \cdot sin H + 4 \cdot H \cdot sin \phi \cdot sin D)
Siendo
K_0=1,967 \frac {cal}{cm^2...