Agm620 – Instrumental meteorológico Anterior Presentación (Radiación Solar parte 1)

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1 Agm620 – Instrumental meteorológico Anterior Presentación (Radiación Solar parte 1)

2 Agm620 – Instrumental meteorologico  = 5.67 x 10-8 Wm -2 K -4 (constante de Stefan - Boltzmann); T = Temperatura en grados kelvin.

3 Radiación Solar La emisión del cuerpo negro, calculada con la anterior fórmula para varias temperaturas Celsius, se detalla como sigue (Cuadro 6.1): Cuadro 6.1 Emisión de un cuerpo negro para diferentes temperaturas Agm620 – Instrumental meteorologico T [Celsius]-60.0-40-200204060 Et [Wm -2 ]119168237321426551712

4 Radiación Solar Las siguientes componentes de radiación solar que penetran las capas inferiores de la atmósfera están sujetas a medición para fines meteorológicos: a)Radiación solar directa medida a incidencia normal. b)Radiación solar global recibida sobre una superficie horizontal. Esto incluye tanto la radiación recibida desde el ángulo sólido delimitado por del disco solar, como la radiación difusa por la atmósfera que interviene. c)Radiación difusa, esta es la segunda componente de la radiación global ya mencionada anteriormente. d)Radiación solar reflejada. e)Radiación solar (directa, global y difusa) medida en porciones restringidas del espectro. f)Medición de la radiación solar que cae sobre una superficie esférica. g)Medición de la radiación solar que cae sobre una determinada superficie no horizontal. Del total de las siete componentes de radiación solar enumeradas, las (a), (b), (c) y (e) son de interés más general. Agm620 – Instrumental meteorologico

5 Radiación Solar Unidades de medida. Las unidades corresponden al Sistema Internacional (SI). Para las variables meteorológicas de la radiación se recomiendan las siguientes. unidades: Para magnitudes totales (integradas sobre el intervalo completo de longitudes de onda): Irradiancía: vatios por metro cuadrado (W m -2 ) Exposición radiante: julios por metro cuadrado (J m -2 ) Para magnitudes espectrales: Irradiancia espectral: vatios por metro cuadrado por nanómetro (W m -2 nm -1 ) Exposición radiante: julios por metro cuadrado por nanómetro (J m -2 nm -1 ) De acuerdo con las recomendaciones del SI, también pueden emplearse los múltiplos y submúltiplos (potencias de l03) de cada una de estas unidades (... G, M, k, m, , n...). Agm620 – Instrumental meteorologico

6 Radiación Solar Cuadros 6.2 y 6.3 figuran los factores de conversión de las diferentes unidades. Cuadro 6.2 Conversión de diferentes unidades de irradiancia. Agm620 – Instrumental meteorologico IrradianciaPara convertir en Wm -2 multiplicar por: mW cm -2 10.0 kW m -2 1000.0 cal cm- 2 mm'696.8 mcal cm -2 s -1 41.868 Btu ft -2 h -1 3.153 Btu ft -2 min -1 189.2

7 Radiación Solar Cuadro 6.3 Conversión de diferentes unidades de exposición radiante Agm620 – Instrumental meteorologico Exposición radiantePara convertir en W m -2 multiplicar por: J cm -2 10000,0 Cal cm -2 41868.0 kcal cm -2 4186.8 Btu ft -2 11351.0

8 Radiación Solar Clasificación de Instrumentos de Radiación. clasificación internacionalmente aceptada de Instrumentos de Radiación: Pirheliómetro es un instrumento para medición de la radiación solar directa a incidencia normal. Estos son pirheliómetros primarios (patrón) y pirhe­liómetros secundarios, calibrados por referencia a uno primario. Piranómetro es un instrumento para medición de la radiación solar que emana de todo un hemisferio. Se utiliza para mediciones de radiación global y, junto con una pantalla circular, para mediciones de radiación celeste. Pirgeómetro es un instrumento para medición de la radiación atmosférica neta sobre una superficie negra horizontal orientado hacia arriba, a la temperatura del aire ambiente. Pirradiómetro es un instrumento para medir la radiación solar y terrestre. Un pirradiómetro neto es un instrumento para medir el flujo neto de ra­diación total hacia abajo y hacia arriba, a través de una superficie horizontal. Agm620 – Instrumental meteorologico

9 Radiación Solar Muchos instrumentos de radiación incorporan termopilas como elementos sensibles, y miden la salida como pequeñas fuerzas electromotrices. Los instrumentos de medición que se utilizan dependen de la gama esperada de señales, de los requisi­tos relativos a exactitud y sensibilidad, y de la resistencia de entrada del instrumento de medición. Para mediciones instantáneas, a menudo son preferidos los poten­ ciómetros portátiles, y para trabajos menos precisos, el sensor del instrumento se puede conectar a un milivoltímetro (microamperímetro) del tipo de aguja indi­cadora. Para registros continuos se utilizan, ya sea milivoltímetros registradores, o potenciómetros electrónicos autobalanceados. Agm620 – Instrumental meteorologico

10 Radiación Solar 6.4 Instrumento de medición de la Radiación Solar Directa. La radiación solar directa se mide con los pirheliómetros, cuyas superficies sensibles son expuestas normalmente a los rayos del Sol. Con el uso de diafragmas se miden solamente la radiación del disco solar y una muy pequeña corona circular del cielo. Los instrumentos se apuntan hacia el Sol usando un dispositivo auxiliar y se ajustan en acimut y elevación mediante un mecanismo especial. Los registros continuos con instrumentos de radiación solar directa son posibles gracias a un montaje ecuatorial accionado por motor que tiene capacidad de seguir la «rotación alrededor de la Tierra» del Sol, con gran precisión. Agm620 – Instrumental meteorologico

11 Radiación Solar 6.4.1 Pirheliómetro de Yanishevsky. Es un pirheliómetro basado en un principio termoeléctrico con una termopila en estrella, y una sensibilidad de alrededor de 0.1 mV por mW cm -2. La abertura del instrumento es de alrededor de 10 °, y su tiempo de respuesta completa de alrededor de 30 s. Agm620 – Instrumental meteorologico

12 Radiación Solar 6.4.2 Pirheliómetro de Moll-Gorczynsky. El pirheliómetro de Moll-Gorczynsky es un instrumento termoeléctrico que usa una termopila de manganina - constantan, actualmente de uso limitado. El dis­positivo indicador es un milivoltímetro de aguja. Agm620 – Instrumental meteorologico

13 Radiación Solar Algunos de los pirheliómetros (de Angström, disco de plata) son apropiados sólo para mediciones puntuales de la radiación solar directa. Otros (cualquier instrumento sensor de termopila) pueden utilizarse para un registro continuo de la radiación, a condición de que la señal sea aplicada a la entrada de un instrumento registrador (habitualmente un potenciómetro electrónico), y que el pirheliómetro mismo sea dirigido sobre el disco solar durante el día. Agm620 – Instrumental meteorologico Siguiente Presentación (Radiación Solar parte 3)