RADIACIÓN SOLAR Constitución del Sol : 70 % H 28 % He 2% átomos Pesados La temperatura del sol disminuye del núcleo a la superficie Temperatura de la superficie:

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1 RADIACIÓN SOLAR Constitución del Sol : 70 % H 28 % He 2% 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

2 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-Boltzman Ley De Wien La longitud de onda de la radiación T° emitida por un cuerpo es inversamente proporcional a su T°  T

3 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 

4 Ro Rz a a b

5 Constante Solar: Cantidad de energía que incide en forma perpendicular en el borde externo de la atmósfera. Constante Solar = 2 Cal/Cm 2 min Componentes de la radiación solar –Ultravioleta = 4% (0,28  –Visible = 44% (0,4 a 0,7  ) –Infrarrojo = 52% (0,7 a 4  )

6 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

7 Radiación solar Día despejado Día despejado con nubes dispersas Mucha nubosidad Hora 6 18 RS Aprox en el ecuador Copiapo Santiago Valdivia J EN J

8 Efecto de la ubicación geográfica en la Rg diaria (Cal/cm 2 dia), de algunas localidades chilenas Lat.CiudadRg DiciembreRg Junio 20°Iquique590 262 Pica 620 358 30°La Serena572 194 Ovalle626 213 36°Concepción581 105 Chillan625 140 45°Aysen467 58 Alto Palena530 83

9 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 Latitud Largo del día Estación del año

10 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

11 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)

12 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 aire Rt : Depende de la superficie, textura..... 

13 Ratm Rt (o-l)(o-l)  Rg (o-c) Q

14 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

15 Existe un balance de energía a nivel global Una parte del mundo se esta enfriando (noche), y otra calentando (día) Rg EXC RT DEF E 0° 20° 40° 60° 90°

16 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

17 La velocidad de calentamiento de las tierras es diferente a la de las aguas Esto se debe a: OcéanosSuelos -Superficie en movimiento -Sup. Inmóvil -Superficie transparente -Sup. Opaca -Mayor penetración de Rg -Rg solo en sup. -Transmisión de calor de advectiva y convectiva por conducción -Mayor calor especifico-Menor calor especifico

18 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 terrestres Predominan climas con influencia oceánica

19 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 periodo Periodo: Diario, mensual, anual, etc.

20 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

21 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

22 Inversiones según Génesis 1.-Radiativas 2.-Advectivas 1.-Radiativas: Ocurren cuando el balance de energía es negativo, durante un periodo de tiempo prolongado Ayudan a esta condición: -Días cortos -Baja humedad atmosférica -Días despejados -Calma ambiental

23 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.

24 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 cortas Se producen por los mismos factores que las inversiones térmicas

25 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

26 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

27 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

28 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

29 Ejemplos forestales: –Picea abies (Abeto): Tu = -5°C ; To = 20°C Tm = 35°C

30 –Ficus retusa (Gomero): Tu = 8°C To = 30°C Tm = 50°C