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Influencia de la radiación en la temperatura.

El calor puede transmitirse de un cuerpo a otro por tres vías, estas son, radiación, conducción y convección.

La transmisión por radiación se realiza por medio de ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz (300.000 km/seg ) siendo esta la única forma de propagación en el vacío.

Todos los cuerpos pueden transmitir y recibir calor por radiación, cuando la energía radiante choca con un cuerpo, parte de esta es absorbida por el, causando su calentamiento hasta el punto en que este emite tanta energía calórica como absorbe, es allí donde alcanzó al equilibrio de radiación y la temperatura correspondiente a dicho estado denominada temperatura de radiación.

La forma de conducción se realiza por contacto directo de un cuerpo a otro, como ocurre por ejemplo con el café caliente al entrar en contacto con la taza fría, mientras que la convección se realiza por el desplazamiento del cuerpo caliente, por ejemplo el aire puede transportarlo de un lugar a otro al desplazarse de una zona caliente a otra mas fría.

Nuestro planeta es calentado principalmente por radiación, siendo la fuente radiante mas importante el Sol, en comparación con este las demás fuentes de calor son prácticamente despreciables, incluso el calor interno del planeta.

En el Sol se producen importantes reacciones atómicas en su masa netamente gaseosa que dan origen a fuertes explosiones y llamas que alcanzan alturas de varios cientos de millones de kilómetros, con temperaturas en la corona del orden de 15.000.000 ºK. Es en la corona donde se genera la fuente de energía electromagnética que será radiada en todas direcciones.

La radiación solar que llaga al limite superior de la atmósfera incidiendo normalmente, a la distancia media entre la Tierra y el Sol se la denomina constante solar y equivalen a 1,24 calorias-gramo por centímetro cuadrado y por minuto.

De la energía que llega a la atmósfera el 9% esta conformada por radiación ultravioleta y cerca del 46% de infrarroja, posee una corta longitud de onda y en parte es absorbida por el ozono en la estratosfera y las nubes que la reflejan nuevamente hacia el espacio, esta porción reflejada se la denomina albedo.

La restante es absorbida por la superficie para luego ser emitida nuevamente al espacio en forma de radiación de onda larga, manteniendo así un equilibrio en la temperatura.

En los últimos años se noto un aumento en el calentamiento global achacable a las emanaciones industriales, de todas formas deberemos esperar varios decenios hasta estar completamente seguros.

La cantidad de radiación que llega al planeta varía con la latitud y la época del año producto de la órbita elíptica descripta por el planeta y por el ángulo ( 23º 27´ ) formado entre el Ecuador y la órbita elíptica. En promedio la cantidad de energía puede ser un 3,37% mas alta o mas baja que la constante solar.

Figura 1 :Variación de la radiación por la latitud.

La inclinación del eje causa que los rayos incidan con distinto ángulo respecto de la superficie en distintas latitudes, si tomamos dos secciones en iguales latitudes pero en distintos hemisferios, las áreas afectadas serán distintas y desde luego la distribución de radiación también lo será (fig 1), dando una mayor concentración en una que en otra, esto varia a medida que el planeta se desplaza en la órbita hasta invertirse la situación.

El ángulo de incidencia de los rayos varia con la latitud, la estación del año y la hora; pero como la duración del día varia con la latitud y la estación, dependerá entonces de estos dos factores.

La variación de la energía recibida en le Ecuador es casi constante y oscila entre 790 y 895 lag día-1 ( la caloría-gramo por centímetro cuadrado se la denomina Langley y se abrevia lag ). No así en los polos que es muy amplia, yendo de 0 en el solsticio de invierno a 1100 lag día-1 en el solsticio de verano. Como particularidad de los polos se da que debido a la ausencia de noche en los veranos reciben mas energía que cualquier otra parte del planeta incluso el Ecuador.

En latitudes medias la variación entre verano e invierno es de 1000 lag día-1 y 300 lag día-1 dando un promedio anual de 700 lag día-1. En conjunto el promedio anual varia de 800 lag día-1 en el ecuador a 366 lag día-1 en los polos.

Si se comparan los hemisferios se observa que el sur recibe mas radiación llegando a 1149 lag día-1 mientras que el norte alcanza un máximo de 1077 lag día-1, esto debido a que la Tierra esta mas cercana al Sol durante el verano en el hemisferio sur que en el verano del hemisferio norte.

Desde luego que la temperatura se encuentra en estrecha relación con la radiación, variando con la latitud.

La mayores temperaturas se producen en el Ecuador y van disminuyendo hacia los polos, aún viendose afectadas por la convección causada por los vientos y corrientes marinas se observa que las Isotermas medias anuales tienen una orientación oeste - este dividiendo al planeta en claras zonas climáticas.

Zona Tórrida : Se comprende entre los paralelos 23º 27´N y 23º 27´S que conforman los Trópicos de Cáncer y Capricornio.

Zonas Templadas : Comprendida entre los paralelos 23º 27´y 66º 33´ de ambos hemisferios

Zonas Glaciares : Formada entre los 66º 33´y los polos de ambos hemisferios.

 

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