RADIACIÓN SOLAR•Constitución del Sol : 70 % H

28 % He2% 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 = (T°)4

donde : Emisividad del cuerpo: Constante de Steffan-BoltzmanLey De Wien • La longitud de onda de la radiación T°

emitida por un cuerpo es inversamente proporcional a su T°

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

Rz = Ro cos

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% (0,28– Visible = 44% (0,4 a 0,7) – Infrarrojo = 52% (0,7 a 4)

• 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 solarDía despejado

Día despejado con nubes dispersas

Mucha nubosidad

Hora 6 18RS Aprox en el ecuador

Copiapo

Santiago

Valdivia

J EN J

Efecto de la ubicación geográfica en la Rg diaria (Cal/cm2dia), de algunas localidades chilenasLat. Ciudad Rg Diciembre Rg Junio20° Iquique 590 262

Pica 620 35830° La Serena 572 194

Ovalle 626 21336° Concepción 581 105

Chillan 625 14045° 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 LatitudLargo del díaEstación 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-) + Ratm - Rt(+)RN(Noche) = Ratm - Rt(-)

Donde:lbedo (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 aireRt : Depende de la superficie, textura.....

Ratm Rt(o-l) (o-l) Rg (o-c)

Q

• 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)RgEXC

RTDEF

E0° 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 aguasEsto 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 terrestresPredominan 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 periodoPeriodo: 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 prolongadoAyudan 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 cortasSe 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