Radiación Solar.

Distribución espectral de la radiación solar[editar · editar código]

La 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 \mu m (micrómetros) y 4 \mu m . El Sol emite en un intervalo espectral de 150 nm hasta 4 \mu m . La luz visible se extiende desde 380 nm a 830 nm.
Laatmósfera de la Tierra constituye un importante filtro que hace inobservable radiaciones de longitud de onda inferiores a las 0,29 \mu m por la fuerte absorción del ozono y el oxígeno. Ello nos libra de la ultravioleta más peligrosa para la salud. La atmósfera es opaca a toda radiación infrarroja de longitud de onda superior a las 24 \mu m , ello no afecta a la Radiación solar pero sí a la energíaemitida por la Tierra que llega hasta las 40 \mu m y que es absorbida. A este efecto se lo conoce como efecto invernadero.
El máximo (Ley de Wien) ocurre a 0,475 \mu m . Considerando la ley de Wien ello corresponde a una temperatura de:
T = \frac{2897.6 \cdot \mu m\cdot K}{0.475 \cdot \mu m}=6099 K
Pero la emisión solar difiere de la de un cuerpo negro, sobre todo en el ultravioleta. En elinfrarrojo se corresponde mejor con la temperatura de un cuerpo negro de 5779 K y en el visible con 6090 K. Ello nos habla de que la radiación solar no se produce en las mismas capas y estamos observando la temperatura de cada una de ellas donde se produce la energía.
Efectos de la radiación solar sobre los gases atmosféricos[editar · editar código]

La atmósfera es diatérmana es decir, que no escalentada 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:
Fotoionizar la capa externa de electrones de un átomo (requiere una longitud de onda de 0,1 \mu m ).
Excitar electrones de un átomo a una capa superior (requierelongitudes de onda entre 0,1 de \mu m y 1 \mu m ).
Disociar una molécula (requiere longitudes de onda entre 0,1 de \mu m y 1 \mu m ).
Hacer vibrar una molécula (requiere longitudes de onda entre 1 \mu m y 50 \mu m ).
Hacer rotar una molécula (requiere longitudes de onda mayores que 50 \mu m ).
La energía solar tiene longitudes de onda entre 0,15 \mu m y 4 \mu m por lo que puede ionizar unátomo, excitar electrones, disociar una molécula o hacerla vibrar.
La energía térmica de la Tierra (radiación infrarroja) 3 \mu m a 80 \mu m por lo que sólo puede hacer vibrar o rotar moléculas, es decir, calentar la atmósfera.
La energía solar como motor de la atmósfera[editar · editar código]

La energía recibida del sol, después de atravesar la atmósfera de la Tierra casi sin calentarla porel efecto de la diatermancia de la atmósfera, es reflejada por la superficie terrestre y calienta el aire en unas zonas de la atmósfera más que otras, provocando alteraciones en la densidad de los gases y, por consiguiente desequilibrios que causan la circulación atmosférica. Esta energía produce la temperatura en la superficie terrestre y el efecto de la atmósfera es mitigar la diferencia detemperaturas entre el día y la noche y entre las distintas zonas geoastronómicas de nuestro planeta.
Casi la totalidad de la energía utilizada por los seres vivos procede del Sol, las plantas la absorben directamente y realizan la fotosíntesis, los herbívoros absorben indirectamente una pequeña cantidad de esta energía comiendo las plantas, y los carnívoros absorben indirectamente una cantidad máspequeña comiendo a los herbívoros.
Así pues, la mayoría de las fuentes de energía usadas por el hombre derivan indirectamente del Sol. Los combustibles fósiles preservan energía solar capturada hace millones de años mediante la fotosíntesis, la energía hidroeléctrica usa la energía potencial del agua que, a través del ciclo hidrológico pasa por los tres estados físicos de la materia (evaporación...