FÍSICA AMBIENTAL Problemas de examen resueltos (junio 2004) UNIVERSIDAD DE CASTILLA-LA MANCHA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR INGENIEROS AGRÓNOMOS FÍSICA AMBIENTAL Problemas de examen resueltos (junio 2004) Equipo Docente: Profesor Antonio J. Barbero Profesor Alfonso J. Calera DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA

UCLM Ambiental Física PROBLEMA 1 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 Considerense los puntos A y B señalados en el mapa adjunto. Para el día 7 de julio de 2004 se pide: 1º 2º 3º 4º 5º W 38º 39º 40º 41º N A B Hora oficial a la salida del sol en A y en B. a. ¿En cual de los dos lugares sale antes el sol, y cuánto tiempo antes? b. Duración del día en A y en B ¿son exactamente iguales? Discútase. c. Utilícense las tablas de declinación y ecuación del tiempo

Meridiano de referencia cálculos posteriores: Ls = 0º UCLM Ambiental Física PROBLEMA 1 1/4 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 1º 2º 3º 4º 5º W 38º 39º 40º 41º N A B Coordenadas leídas sobre mapa: Punto A: 41º N 1,5º W Punto B: 38,5º N 4,5º W Tablas y/o fórmulas de Spencer 7 julio 2004 (bisiesto) J = 189 Ángulo declinación  = 22,58º Ecuación del tiempo: Et = -4,77 minutos Meridiano de referencia cálculos posteriores: Ls = 0º

PROBLEMA 1 2/4    latitud  declinación s ángulo horario UCLM Ambiental Física PROBLEMA 1 2/4 Cenit FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004  Polo Norte celeste   latitud  declinación s ángulo horario a la salida del Sol S N E W s Estación de primavera / verano  Observador en Hemisferio Norte

PROBLEMA 1 3/4 HSE = HSL - 4·(Ls-Le) - Et Hora oficial verano: +2 h UCLM Ambiental Física PROBLEMA 1 3/4 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 Punto A: A = 41º Salida del Sol (A) Punto B: B = 38,5º Salida del Sol (B) HSE = HSL - 4·(Ls-Le) - Et Punto B HSE = 4 h 42 m 44 s - 4·(0-4.5) - (-4.77) = = 4.71 h + 22.77 m = = 5 h 05 m 30 s = 4 h 42 m 44 s + 22 m 46 s m Punto A HSE = 4 h 35 m 14 s - 4·(0-1.5) - (-4.77) = m = 4.59 h + 10.77 m = = 4 h 46 m 0 s = 4 h 35 m 14 s + 10 m 46 s 7 h 05 m 30 s 6 h 46 m 0 s Hora oficial verano: +2 h

UCLM Ambiental Física PROBLEMA 1 4/4 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 El sol sale antes en el punto situado más al este, es decir, en el punto A. La diferencia en hora oficial entre ambos lugares es de 19 m 30 s, de los cuales 7 m 30 s se deben a la diferencia en hora solar local, ya que A está situado más al norte que B, y los otros 12 m se deben a la diferencia de longitud entre los dos lugares. DURACIÓN DEL DÍA La duración del día en un lugar es el doble del ángulo horario a la salida del sol expresado en horas. Por lo tanto la duración del día no puede ser igual en ambos porque tienen diferente LATITUD. El día durará más, siendo estación de verano, en el lugar situado más al norte, en este caso A. Punto A Duración día = Duración día = Punto B (Nótese que la diferencia es el doble de la diferencia en hora HSL entre los dos lugares)

PROBLEMA 2 Ambiental Física FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 UCLM Ambiental Física PROBLEMA 2 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 Considere la tabla de datos adjunta, donde aparecen tabulados datos de Ris y radiación difusa desde la salida del sol hasta su puesta, en intervalos de media hora, para el día 27 de junio de 2000. La estación de superficie que tomó los datos se encuentra ubicada en las siguientes coordenadas geográficas: 39º N, 1º 50’ W. Represéntese gráficamente en papel milimetrado la Ris y la radiación difusa y comente de que tipo de día se trataba. a. Calcule la radiación solar incidente. Si el albedo era 0.25, calcúlese la radiación absorbida a lo largo del día por la superficie. b. En el supuesto de que el día hubiese sido totalmente despejado y sabiendo que la atmósfera absorbe el 25% de la radiación extraterrestre, calcúlese que radiación solar habría incidido en la superficie en ese caso c. Unidades: W·m-2

PROBLEMA 2 1/2 i FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 Física Ambiental UCLM Ambiental Física PROBLEMA 2 1/2 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 W·m-2 W·m-2 i Salida del Sol Puesta del Sol tiempo, intervalos de 30 minutos (1800 s) Absorbido: c = 1800 s Unidades: Wm-2s= Jm-2

PROBLEMA 2 2/2 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 UCLM Ambiental Física PROBLEMA 2 2/2 FÍSICA AMBIENTAL - JULIO 2004 Comentario: se trata de un día parcialmente nuboso, con incidencia especialmente acusada a mediodía solar, y menos nuboso por la tarde. Véase que la radiación difusa antes del mediodía solar va creciendo, no forma la típica meseta plana de un día totalmente despejado; esto indica la presencia de cobertura nubosa, aunque no demasiado espesa. A mediodía aproximadamente la nubosidad se desarrolló bastante más como indica la brusca caída de la Ris y la importante subida de la radiación difusa, aunque en poco tiempo esta nubosidad desapareció, dando paso a una situación similar a la de la mañana aunque seguramente con menos nubosidad total, ya que la bajada de la radiación difusa es más pronunciada. Si la atmósfera absorbiese el 25%, a la superficie llegaría