RADIACIÓN SOLAR
•Constitución del Sol : 70 % H
28 % He
2% átomos Pesados
•La temperatura del sol disminuye del núcleo a
la superficie
•Temperatura de la superficie: 6.000°C
•Temperatura del centro: 15.000.000°C
•La radiación solar se transmite como ondas
electromagnéticas
Ley de Steffan-Boltzman
• La emisión de la radiación, es
proporcional a la cuarta potencia de la
temperatura absoluta
Re = e s (T°)4
donde e : Emisividad del cuerpo
s : Constante de Steffan-Boltzman
Ley De Wien
• La longitud de onda de la radiación T°
emitida por un cuerpo es inversamente
proporcional a su T°
l = 2900
T
Ley del coseno:
• La intensidad de la radiación sobre un plano
decrece en forma proporcional al coseno del
ángulo de incidencia en relación a la normal
Ro
Rz
a
Rz = Ro cosa
Ro
Rz
a
a
b
• Constante Solar: Cantidad de energía que incide
en forma perpendicular en el borde externo de la
atmósfera.
Constante Solar = 2 Cal/Cm2 min
• Componentes de la radiación solar
– Ultravioleta = 4% (0,28m)
– Visible = 44% (0,4 a 0,7m)
– Infrarrojo = 52% (0,7 a 4m)
• Factores que afectan la cantidad de radiación
solar
• Geográficos
–Latitud
–Exposición
–Inclinación del Suelo
• Atmosféricos
–Atmósfera (Nubosidad)
–Partículas en Suspensión (naturales y
antropicas)
• Otros
–Estación del Año
–Hora del Día
Radiación solar
Día despejado
Día despejado con
nubes dispersas
Mucha nubosidad
Hora
6
18
RS
Aprox en el
ecuador
Copiapo
Santiago
Valdivia
J
EN
J
Efecto de la ubicación geográfica en la Rg diaria
(Cal/cm2dia), de algunas localidades chilenas
Lat.
Ciudad
Rg Diciembre Rg Junio
20°
Iquique
590
262
Pica
620
358
30°
La Serena
572
194
Ovalle
626
213
36°
Concepción
581
105
Chillan
625
140
45°
Aysen
467
58
Alto Palena
530
83
• La Radiación solar (de onda corta) puede ser de
2 formas: -Radiación Directa
-Radiación Difusa
Día despejado = 90% R. Directa + 10% R. Difusa
Día nublado = 100% R. Difusa
Radiación Global (Rg) = R. Directa + R. Difusa
• Rg diaria : Radiación solar que llega en un día a
la superficie terrestre
Depende de :La RE
Latitud
Largo del día
Estación del año
• La Tierra emite una radiación llamada
RADIACIÓN TERRESTRE (Rt), ya que tiene
una temperatura mayor al cero absoluto (la Rt es
de onda larga)
• La Rt es absorbida por : -Ozono
-Vapor de agua
-Co2
• Ventana Atmosférica: La atmósfera no posee
nada para detener la Rt, produciendo mayor
enfriamiento
• Efecto Invernadero: Trabas para que escape la Rt
• La Rt es constante solo varía su intensidad
• La T° máximas y mínimas ocurren con la
máxima y mínima emisión de Rt
• Cuando el sistema esta ganando energía se
produce calentamiento del aire y la T° sube (Día)
si el sistema pierde energía el aire se enfría y la
T° baja (Noche)
• BALANCE DE ENERGÍA
RN(Día) = Rg (1-a) + Ratm - Rt(+)
RN(Noche) = Ratm - Rt(-)
Donde:
a = Albedo (Cantidad de energía o radiación que
se refleja, depende del calor del cuerpo, por
ello los cuerpos tienen distintos albedos)
Ratm : Depende de la nubosidad, humedad del
aire
Rt : Depende de la superficie, textura.....a
Ratm
(o-l)
Rt
(o-l)
a
Q
Rg
(o-c)
• Si RN es positivo, la energía restante se ocupa
en:
– Evaporación (LE), Existen fuentes de
evaporación
– Calor Sensible (H), No existen fuentes de
evaporación
– Fotosíntesis (F), Utiliza un 1% de la energía
Calor Latente de Vaporización = 580 cal/gr..
Significa que para evaporar 1 gr..
de agua se necesitan 580 calorías
• Existe un balance de energía a nivel global
• Una parte del mundo se esta enfriando (noche), y
otra calentando (día)
Rg
EXC
RT
DEF
E
0°
20°
40°
60°
90°
• A nivel planetario la energía se redistribuye desde
los trópicos a los polos
• Los vientos juegan un rol fundamental
• TRANSMISIÓN DEL CALOR
– Advección
– Convección
– Conducción
• La velocidad de calentamiento de las tierras es
diferente a la de las aguas
Esto se debe a:
Océanos
Suelos
-Superficie en movimiento -Sup. Inmóvil
-Superficie transparente
-Sup. Opaca
-Mayor penetración de Rg -Rg solo en sup.
-Transmisión de calor -Transmisión de calor
de advectiva y convectiva
por conducción
-Mayor calor especifico
-Menor calor especifico
• Calentamiento y enfriamiento de las aguas es más
lento que el de los suelos
T° + Regular
Menor oscilación térmica
• En zonas con influencia terrestre tienen mayor
oscilación térmica.
Predominan
climas terrestres
Predominan
climas con
influencia
oceánica
TEMPERATURA DEL AIRE
• Calor que tiene el aire en momento dado con
respecto a un valor referencial
• Expresiones de la temperatura
– T = Promedio de T° del periodo
– TM = Promedio de las T° máximas del periodo
– Tm = Promedio de las T° mínimas del periodo
– TM = Máxima absoluta del periodo
– Tm = Mínima absoluta del periodo
Periodo: Diario, mensual, anual, etc.
• Oscilación o amplitud térmica: Diferencia entre
temperaturas extremas.
• La temperatura del aire al sol o a la sombra es la
misma, solo varia la SENSACIÓN TERMICA
que depende de las características de la superficie
(color, brillo, textura, etc.)
• Toda superficie, al recibir radiación solar, la
absorbe, gana calor y lo emite según su
temperatura (Ley de Steffan-Boltzman)
• La temperatura del aire debe medirse a la sombra,
pues el termómetro que la mide tiene su propia
sensación térmica
INVERSIONES TERMICAS
• Es un enfriamiento anormal de la temperatura en
altura
• Ocurre entre otoño y primavera, en latitudes
medias y altas
• Normalmente la temperatura disminuye con la
altura 10°C por cada 1000 mts. de altura
• Cuando se produce una inversión térmica la
temperatura sube con la altura
• Santiago tiene una inversión térmica en invierno
de más o menos 500 mts. de altura
• Inversiones según Génesis
1.-Radiativas
2.-Advectivas
1.-Radiativas: Ocurren cuando el balance de energía
es negativo, durante un periodo de tiempo
prolongado
Ayudan a esta condición:
-Días cortos
-Baja humedad atmosférica
-Días despejados
-Calma ambiental
2.-Advectivas: Se producen por la importación de
una masa de aire frío, proveniente de zonas
polares.
• Características
– Radiativas: Locales, menos intensas.
– Advectivas: Extensas geográficamente, pueden ser
más intensas según T° de la masa de
aire.
Inversión térmica
HELADA
• HELADAS:
-Presencia de escarcha
-0°C a nivel de cobertizo
• Clasificación según origen
– Heladas Advectivas: Extensas geográficamente
y de mayor duración (2-5 días)
– Heladas Radiativas: Localizadas y cortas
Se producen por los mismos factores que las
inversiones térmicas
• Según características
– Heladas Blancas: Con presencia de escarcha,
menos dañinas
– Heladas Negras: Sin escarchas, con alta
sequedad atmosférica, queman las plantas, suelen
ser de mayor intensidad
• Daño por heladas, en situación:
– Normal: Poi > Poe (entra agua a la célula)
– Helada: Poi < Poe (sale agua desde la célula)
Donde Poi : Presión osmótica interior
Poe: Presión osmótica exterior
La temperatura a la cual se produce el daño
depende de la especie vegetal
EFECTO DE LAS TEMPERATURAS EN EL
CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LOS
VEGETALES
• La temperatura determina la velocidad de
desarrollo de los vegetales
• Cada especie tiene respuesta a este proceso, que
dependen de su adaptación térmica en su lugar de
origen
• Las especies de origen de climas templados
tienen requerimientos térmicos más bajo que las
de origen tropical
• Temperaturas Cardinales: representan la respuesta
de la velocidad de desarrollo a la temperatura
• Se pueden resumir en:
– Temperatura umbral (Tu): Es la temperatura a la
cual comienza a observarse desarrollo o
crecimiento
– Temperatura optima (To): Es la temperatura a la
cual el crecimiento y desarrollo es máximo u
óptimo
– Temperatura máxima (Tm): Es la temperatura
más alta a la cual se presenta crecimiento y
desarrollo
• Ejemplos:
– Especies de origen templado : tu = 5°C
to = 20°C
tm = 35°C
– Especies de origen tropical : tu = 10°C
to = 30°C
tm = 40°C
– Especies de origen tropical : tu = -5°C
to = 10°C
tm = 18°C
• Ejemplos forestales:
– Picea abies (Abeto): Tu = -5°C ; To = 20°C
Tm = 35°C
– Ficus retusa (Gomero): Tu = 8°C
To = 30°C
Tm = 50°C
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