RADIACION SOLAR

MATERIA : AGROCLIMATOLOGIAUNIVERSIDAD DE COLIMA, FCBA.MAYO DE 2011.

GENERALIDADESGENERALIDADES

LA FUENTE DE TODA LA ENERGIA PARA LA FUENTE DE TODA LA ENERGIA PARA TODOS LOS PROCESOS FISICOS Y TODOS LOS PROCESOS FISICOS Y BIOLOGICOS QUE OCURREN SOBRE LA BIOLOGICOS QUE OCURREN SOBRE LA TIERRA ES LA RADIACION SOLAR. TIERRA ES LA RADIACION SOLAR.

MONTEITH (1958) INDICA QUE LA MONTEITH (1958) INDICA QUE LA AGRICULTURA ES UNA EXPLOTACION DE LA AGRICULTURA ES UNA EXPLOTACION DE LA ENERGIA SOLAR, HECHA POSIBLE POR UNA ENERGIA SOLAR, HECHA POSIBLE POR UNA EDECUADA SUMINISTRACION DE AGUA Y EDECUADA SUMINISTRACION DE AGUA Y NUTRIENTES PARA MANTENER EL NUTRIENTES PARA MANTENER EL DESARROLLO DE LAS PLANTAS. DESARROLLO DE LAS PLANTAS.

FOTOSINTESISFOTOSINTESIS

DE ACUERDO CON LA TERMODINAMICA SE DE ACUERDO CON LA TERMODINAMICA SE CONOCE QUE LA ENERGIA SE TRANSFORMA CONOCE QUE LA ENERGIA SE TRANSFORMA PERO NO SE PIERDE Y EL EJEMPLO MAS PERO NO SE PIERDE Y EL EJEMPLO MAS IMPORTANTE EN LA AGRICULTURA ES LA IMPORTANTE EN LA AGRICULTURA ES LA ECUACION QUIMICA DE LA FOTOSINTESIS:ECUACION QUIMICA DE LA FOTOSINTESIS:

COCO2 2 ++ HH22O + ENERGIA (CHO + ENERGIA (CH22O) + OO) + O2 2 ++

112 000 CALORIAS 112 000 CALORIAS

EFECTO DE LA RADIACION SOLAR EFECTO DE LA RADIACION SOLAR SOBRE LAS PLANTAS VERDESSOBRE LAS PLANTAS VERDES

PROCESOS FOTOENERGETICOS: PROCESOS FOTOENERGETICOS: FOTOSINTESISFOTOSINTESIS

PROCESOS FOTOESTIMULANTES:PROCESOS FOTOESTIMULANTES:

A. PROCESOS DE MOVIMIENTO: A. PROCESOS DE MOVIMIENTO: FOTOTROPISMO.FOTOTROPISMO.

B. PROCESOS FORMATIVOS: ELONGACION DE B. PROCESOS FORMATIVOS: ELONGACION DE ESTOMAS, EXPANSION DE HOJAS, ESTOMAS, EXPANSION DE HOJAS, FORMACION DE PIGMENTOS, ETC.FORMACION DE PIGMENTOS, ETC.

EL SOLEL SOLEL SOL ES UNA ESTRELLA BLANCO-AMARILLA.

FUENTE DE RADIACIONES CALORIFICAS Y DE OTRAS FORMAS DE ENERGIA QUE INFLUYEN EN EL ESTADO DE LA ATMOSFERA.

DIAMETRO.- 1 392 000 KM

DISTANCIA APROXIMADA A LATIERRA.- 150 000 000 DE Km

LA TEMPERATURA DE SU NUCLEO ES DE 15 000 000° K.

DENSIDAD.- 10 VECES MAYOR QUE EL Hg.

FUENTE DE ENERGIA.- 50% H; H + H = He + ENERGIA

VIDA ACTIVA POR VENIR.- 10 000 000 000 DEAÑOS

EL SOLEL SOL

6 000° K parte visible

Atmósfera solar

Plasma a altatemperatura

Protuberanciaso fulgoracionesde 200 000 kmCompuestas porondas de radio,Rx, partículaselectrizadas, etc.250 – 1000 km/s

15 000 000° K

Ondas electromagnéticasa 300 000 km/s

Fuente de energía se debe a procesostermonucleares al transformar H en He.

CAMPO MAGNETICO Y AURORA CAMPO MAGNETICO Y AURORA BOREALBOREAL

Las partículas desviadas por campo magnético producen perturbaciones enen la alta atmósfera originando auroras boreales y tempestades magnéticas.

El flujo de plasma o viento solar son las fulguraciones en ráfagas de 250 a 1000 Km/s.El limite exterior de la atmósfera está determinado por el viento solar y el campomagnético terrestre

ENERGIA RADIANTE ENERGIA RADIANTE

La energía radiante se propaga por ondaselectromagnéticas a 300 000 km/s.

ESPECTRO ELECTROMAGNETICOESPECTRO ELECTROMAGNETICO

VENTANA ATMOSFERICA DE VENTANA ATMOSFERICA DE LA RADIACION SOLARLA RADIACION SOLAR

LUZ VISIBLE

UV ABSORVIDA

O3 H2O, CO2, POLVO

0.3 μ 0.8μ

RAD. INFRARROJA ABSORVIDA

VIOLETA ROJO

VENTANA ATMOSFERICAVENTANA ATMOSFERICA

DIATERMANCIADIATERMANCIA

Diatermancia es la propiedad del aire de no absorber Diatermancia es la propiedad del aire de no absorber casi la energía calorífica de los rayos solares, sino casi la energía calorífica de los rayos solares, sino transmitirla. transmitirla.

RADIACION ENTRANTE

RADIACION SALIENTE O TERRESTRE

RADIACION SOLAR (K)RADIACION SOLAR (K)

La radiación directa (S) en una superficie horizontal,está dada por: S = Ko sen B

LA RADIACION SOLAR, K, AUMENTA CON EL ANGULO DE ELEVACION (B) DEL SOL Y CON LA TRANSPARENCIA DE LA ATMOSFERA (p), YSE EXPRESA:

K (B, p) = K p sen B

DONDE:

B

pKo = constante solar = 1.35kc x m2

DISTRIBUCION DE LA RADIACION DISTRIBUCION DE LA RADIACION SOLAR SOLAR

ALBEDO 40%

DEPLECION 17%

INSOLACION 43% = 60%

+

RADIACION TERRESTRERADIACION TERRESTRE

ESCAPE DEL CALOR AL ESPACIO POR LA VENTANA INFRA-RROJA: 8.5 - 11

EL CALOR SE PIERDEPOR ABSORCION Y RADIACION AL SUBIR DE UNA CAPA A OTRA

LA ATMOSFERA NOS PROTEGE DE LAS RADIACIONES DE ONDA CORTA REFLEJANDO GRAN PARTE DE ELLAS AL ESPACIO Y ABSORBIENDO PARTE DE LOS RAYOS ULTRAVIOLETA EN LAS CAPASALTAS. EN LAS CAPAS INFERIORES, EL VAPOR DE AGUA NOS PROTEGE DEL EXCESIVO ENFRIAMIENTO CONSERVANDO PARTE DE LA RADIACION CALORIFICA SALIENTE.

HAY UN EQUILIBRIO APROXIMADO ENTRE LA RADIACION ENTRANTEABSORBIDA Y LA RADIACION SALIENTE

RADIACION TERRESTRE

CONSTANTE SOLARCONSTANTE SOLAR CONSTANTE SOLAR ES LA RADIACION QUE RECIBE UN cm2 EN CONSTANTE SOLAR ES LA RADIACION QUE RECIBE UN cm2 EN

EL LIMITE SUPERIOR DE LA ATMOSFERA DE 1.94 CALORIAS EL LIMITE SUPERIOR DE LA ATMOSFERA DE 1.94 CALORIAS GRAMO POR MINUTO.GRAMO POR MINUTO.

ESTA CANTIDAD VARIA CON LAS ESTACIONES DEL AÑO Y CON ESTA CANTIDAD VARIA CON LAS ESTACIONES DEL AÑO Y CON LAS MANCHAS SOLARES.LAS MANCHAS SOLARES.

LA SUPERFICIE TERRESTRE RECIBE DIARIAMENTE UN LA SUPERFICIE TERRESTRE RECIBE DIARIAMENTE UN PROMEDIO DE 720 CALORIAS GRAMO POR cm2.PROMEDIO DE 720 CALORIAS GRAMO POR cm2.

EN MEXICO LOS VALORES DIARIOS EN UN DIA SIN NUBES EN EN MEXICO LOS VALORES DIARIOS EN UN DIA SIN NUBES EN VERANO VARIA DE 500 A 700 cal-g/cm2. VERANO VARIA DE 500 A 700 cal-g/cm2.

EL CALDEAMIENTO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE DEPENDE EL CALDEAMIENTO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE DEPENDE DE LA RADIACION SOLAR DIRECTA, DE LA RADIACION DIFUSA DE LA RADIACION SOLAR DIRECTA, DE LA RADIACION DIFUSA Y DE LA CONTRARRADIACION.Y DE LA CONTRARRADIACION.

RADIACION SOLAR EN LA RADIACION SOLAR EN LA REPUBLICA MEXICANAREPUBLICA MEXICANA

RADIACION SOLAR (EN EL SUELO) RADIACION SOLAR (EN EL SUELO) DIRECTA MAS DIFUSADIRECTA MAS DIFUSA

ZONA DESERTICA 200 – 220 kcal/cm2/añoZONA DESERTICA 200 – 220 kcal/cm2/año BOSQUE TROPICAL BOSQUE TROPICAL

LLUVIOSO 120 – 160 kcal/cm2/añoLLUVIOSO 120 – 160 kcal/cm2/año LATITUDES MEDIAS 80 – 120 kcal/cm2/añoLATITUDES MEDIAS 80 – 120 kcal/cm2/año REGIONES POLARES 70 kcal/cm2/añoREGIONES POLARES 70 kcal/cm2/año

INSOLACIONINSOLACION INSOLACION ES EL LAPSO DE TIEMPO DURANTE EL INSOLACION ES EL LAPSO DE TIEMPO DURANTE EL

CUAL LOS RAYOS SOLARES CALIENTAN LA CUAL LOS RAYOS SOLARES CALIENTAN LA SUPERFICIE TERRESTRE.SUPERFICIE TERRESTRE.

PARA CONOCER LA INSOLACION EN LA REPUBLICA PARA CONOCER LA INSOLACION EN LA REPUBLICA MEXICANA DEBE DE TENERSE EN CUENTA EL MEXICANA DEBE DE TENERSE EN CUENTA EL NUMERO DE DIAS DESPEJADOS Y NUBLADOS QUE SE NUMERO DE DIAS DESPEJADOS Y NUBLADOS QUE SE REGISTRAN ANUALMENTE EN EL TERRITORIOREGISTRAN ANUALMENTE EN EL TERRITORIO

LA MAYOR INSOLACION SE REGISTRA EN EL NW LA MAYOR INSOLACION SE REGISTRA EN EL NW DISMINUYE HACIA LA ALTIPLANICIE Y ES MENOR DISMINUYE HACIA LA ALTIPLANICIE Y ES MENOR EN LA COSTA DEL GOLFO DE MEXICO DONDE EL EN LA COSTA DEL GOLFO DE MEXICO DONDE EL NUMERO DE DIAS NUBLADOS ES ELEVADO.NUMERO DE DIAS NUBLADOS ES ELEVADO.

APROVECHAMIENTO DE LA APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLARENERGIA SOLAR

MEDIDA DE LA RADIACION MEDIDA DE LA RADIACION SOLAR SOLAR

ACTINOMETRIA.- ES LA PARTE DE LA ACTINOMETRIA.- ES LA PARTE DE LA FISICA QUE ESTUDIA LA INTENSIDAD FISICA QUE ESTUDIA LA INTENSIDAD DE LA RADIACION QUE LLEGA A DE LA RADIACION QUE LLEGA A CUALQUIER PUNTO DE LA TIERRA.CUALQUIER PUNTO DE LA TIERRA.

CALORIA.- CANTIDAD DE CALOR QUE CALORIA.- CANTIDAD DE CALOR QUE SE NECESITA PARA CALENTAR UN SE NECESITA PARA CALENTAR UN GRAMO DE AGUA PURA DE 14.5 A GRAMO DE AGUA PURA DE 14.5 A 15.5°C 15.5°C

INSTRUMENTOSINSTRUMENTOS ACTINOMETRO DE VIOLLE.- TERMOMETRO CON EL BULBO CUBIERTO ACTINOMETRO DE VIOLLE.- TERMOMETRO CON EL BULBO CUBIERTO

DE NEGRO DE HUMO PARA ABSORBER EL CALOR DE LOS RAYOS DE NEGRO DE HUMO PARA ABSORBER EL CALOR DE LOS RAYOS SOLARES.SOLARES.

PIRHELIOMETRO DE ANGSTROM.- CON DOS LAMINITAS DE PIRHELIOMETRO DE ANGSTROM.- CON DOS LAMINITAS DE MANGAMINA, UNA ES CALENTADA POR LOS RAYOS SOLARES Y LA MANGAMINA, UNA ES CALENTADA POR LOS RAYOS SOLARES Y LA OTRA POR ELECTRICIDAD. OTRA POR ELECTRICIDAD.

ACTINOGRAFO DE ROBITZCH.- LA PARTE SENSIBLE SON TRES ACTINOGRAFO DE ROBITZCH.- LA PARTE SENSIBLE SON TRES LAMINAS UNIDADAS POR EL EXTREMO, DOS BLANCAS Y EN MEDIO LAMINAS UNIDADAS POR EL EXTREMO, DOS BLANCAS Y EN MEDIO ENEGRECIDA. SE CURVAN CON LA RADIACION SOLAR Y EL ENEGRECIDA. SE CURVAN CON LA RADIACION SOLAR Y EL MOVIMIENTO SE TRANSMITE AL MECANISMO DE GRAFICACION. MOVIMIENTO SE TRANSMITE AL MECANISMO DE GRAFICACION.

HELIOGRAFO DE CAMPBELL-STOKES.- REGISTRA LAS HORAS DE HELIOGRAFO DE CAMPBELL-STOKES.- REGISTRA LAS HORAS DE INSOLACION DE UN LUGAR. ESFERA DE VIDRIO SOLIDO QUE INSOLACION DE UN LUGAR. ESFERA DE VIDRIO SOLIDO QUE CONCENTRA LOS RAYOS SOBRE UNA BANDA DE PAPEL GRADUADA CONCENTRA LOS RAYOS SOBRE UNA BANDA DE PAPEL GRADUADA EN HORAS. EN HORAS.

INSTRUMENTOS INSTRUMENTOS

Heliógrafo de Campbell-Stokesregistra horas de insolacion.

Actinógrafo de Robitzsch

APLICACIONES DE LA RADIACION SOLAR EN APLICACIONES DE LA RADIACION SOLAR EN AGRICULTURA Y MEDIO AMBIENTEAGRICULTURA Y MEDIO AMBIENTE

LA DECRECIENTE DENSIDAD DEL AIRE CON LA ALTURA INFLUYE EN LA DECRECIENTE DENSIDAD DEL AIRE CON LA ALTURA INFLUYE EN LA CANTIDAD DE RADIACION RECIBIDA:LA CANTIDAD DE RADIACION RECIBIDA:

EN ZONAS MONTAÑOSAS CERCANAS A ZONAS DESERTICAS SE EN ZONAS MONTAÑOSAS CERCANAS A ZONAS DESERTICAS SE TIENEN VALORES DE 1.6 LANGLEY/MIN.TIENEN VALORES DE 1.6 LANGLEY/MIN.

AL NIVEL DEL MAR EN LATITUDES MEDIAS CON CLIMA HUMEDO ES AL NIVEL DEL MAR EN LATITUDES MEDIAS CON CLIMA HUMEDO ES DE 0.7 LANGLEY/MIN.DE 0.7 LANGLEY/MIN.

LAS SUPERFICIES EXPUESTAS A LA LUZ SOLAR SE CALIENTAN LAS SUPERFICIES EXPUESTAS A LA LUZ SOLAR SE CALIENTAN RAPIDA E INTENSAMENTE, EN CAMBIO EN SUPERFICIES UMBRIAS SE RAPIDA E INTENSAMENTE, EN CAMBIO EN SUPERFICIES UMBRIAS SE CALIENTAN MENOS Y SE ENFRIAN EN FORMA RAPIDA. ENTRE 22 Y 26º CALIENTAN MENOS Y SE ENFRIAN EN FORMA RAPIDA. ENTRE 22 Y 26º C EN LAS LADERAS DE UNA MONTAÑA.C EN LAS LADERAS DE UNA MONTAÑA.

ES INFORMACION IMPORTANTE PARA TIPO DE CULTIVOS Y EN LA ES INFORMACION IMPORTANTE PARA TIPO DE CULTIVOS Y EN LA EPOCA DE SIEMBRA, EVENTOS DEPORTIVOS Y OTRAS ACTIVIDADES EPOCA DE SIEMBRA, EVENTOS DEPORTIVOS Y OTRAS ACTIVIDADES

PRODUCCION DE MATERIA SECA Y PRODUCCION DE MATERIA SECA Y EFICIENCIA DE LA UTILIZACION DE LA EFICIENCIA DE LA UTILIZACION DE LA

RADIACION SOLAR POR CULTIVOSRADIACION SOLAR POR CULTIVOSCULTIVO PERIODO VEG. PROD. EFICIENCIACULTIVO PERIODO VEG. PROD. EFICIENCIA TON/HA %TON/HA %

PAPA ABR-AGS 9.60 0.50PAPA ABR-AGS 9.60 0.50

TRIGO NOV-MAR 10.45 0.52TRIGO NOV-MAR 10.45 0.52

REMOLACHA MAY-OCT 16.00 0.90REMOLACHA MAY-OCT 16.00 0.90

ZANAHORIA MAY-OCT 6.86 0.39ZANAHORIA MAY-OCT 6.86 0.39

MAIZ JUN-SEP 15.52 1.05MAIZ JUN-SEP 15.52 1.05

CAÑA DE 22 MESES 129.48 1.43CAÑA DE 22 MESES 129.48 1.43AZUCAR AZUCAR

FOTOPERIODOFOTOPERIODO ES LA DURACION DE LA ES LA DURACION DE LA

LUMINOSIDAD DEL DIA SIN LUMINOSIDAD DEL DIA SIN TOMAR EN CUENTA LA TOMAR EN CUENTA LA INTENSIDAD DE LA INTENSIDAD DE LA ILUMINACION (VARIABLE ILUMINACION (VARIABLE SEGÚN LA NUBOSIDAD) NI SEGÚN LA NUBOSIDAD) NI POR LA INTERPOSICION DE POR LA INTERPOSICION DE OBSTACULOS EN EL OBSTACULOS EN EL HORIZONTE. HORIZONTE.

EN EL ECUADOR EL EN EL ECUADOR EL FOTOPERIODO ES DE 12 FOTOPERIODO ES DE 12 HORAS TODO EL AÑO. CON HORAS TODO EL AÑO. CON LA LATITUD VARIARA.LA LATITUD VARIARA.

PLANTAS Y FOTOPERIODOPLANTAS Y FOTOPERIODO PLANTAS DE FOTOPERIODO PLANTAS DE FOTOPERIODO

LARGO.- NECESITAN UNA LARGO.- NECESITAN UNA DURACION DEL DIA MAYOR DURACION DEL DIA MAYOR A 12 HORAS.A 12 HORAS.

PLANTAS DE FOTOPERIODO PLANTAS DE FOTOPERIODO CORTO.- REQUIEREN UNA CORTO.- REQUIEREN UNA DURACION DEL DIA IGUAL O DURACION DEL DIA IGUAL O MENOR A 12 HORAS.MENOR A 12 HORAS.

PLANTAS INDIFERENTES.- PLANTAS INDIFERENTES.- FLORECEN Y FRUCTIFICAN FLORECEN Y FRUCTIFICAN NORMALMENTE TANTO EN NORMALMENTE TANTO EN EPOCAS DE DIAS CORTOS EPOCAS DE DIAS CORTOS COMO DE DIAS LARGOSCOMO DE DIAS LARGOS

DISTRIBUCION DE LA RADIACION DISTRIBUCION DE LA RADIACION SOLAR EN UN ARBOL FRUTALSOLAR EN UN ARBOL FRUTAL

EFECTO DE LA RADIACION SOLAR EN EFECTO DE LA RADIACION SOLAR EN LA SANIDAD DE FRUTOS LA SANIDAD DE FRUTOS

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

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