Radiación Solar y Balance Energético de la Tierra

• La radiación solar es la energía emitida por el sol.
• Aporta luz y calor, condiciones esenciales para el mantenimiento de la vida en la Tierra.
• Esencial para la fotosíntesis, absorbiendo dióxido de carbono y produciendo oxígeno.
• Se distribuye en formas como luz visible, radiación ultravioleta e infrarroja.

Balance de Radiación

• Es un recuento de los componentes de radiación entrantes y salientes.
• Estos componentes se equilibran a lo largo de grandes periodos de tiempo y de toda la Tierra.
• Sin embargo, en un corto período de tiempo, la energía radiante se puede distribuir de manera desigual.

Tipos de Radiación Solar

• La radiación de onda corta penetra a través del espacio hasta el borde exterior de la atmósfera.
• Al penetrar la atmósfera, esta cantidad disminuye debido a la absorción y la reflexión.
• Aproximadamente el 30% de la radiación solar se dispersa de vuelta al espacio por partículas y nubes en la parte superior de la atmósfera antes de llegar al suelo.
• La radiación solar directa es la radiación corta capaz de penetrar a través de la atmósfera sin ser afectada.
• La radiación difusa es la onda corta que ha sido distribuida por los gases de la atmósfera.
• La radiación de onda corta directa y difusa representa la radiación solar entrante total o insolación.

Radiación de Onda Larga

• La energía absorbida por la superficie se irradia desde la tierra en forma de radiación terrestre (LT) de onda larga.
• La cantidad de energía depende principalmente de la temperatura de la superficie.
• Los gases de la atmósfera absorben relativamente bien la radiación y la emiten en todas direcciones.
• La onda larga puede ser cero o un número positivo dependiendo de la cantidad de radiación emitida por la superficie.
• Esto sucede particularmente cuando el aire y la superficie tienen la misma temperatura.
• Esto se puede dar si hay gran cantidad de nubosidad (ya que las nubes son buenas absorbedores y radiadores) o si una masa de aire cálido se desplaza a la superficie más fría.

Radiación Neta

• Es positiva cuando hay más radiación entrante que saliente, esto ocurre durante el día cuando el sol brilla.
• En la noche, la radiación neta suele ser negativa, ya que no hay radiación solar entrante y la onda larga neta está dominada por el flujo de onda larga terrestre saliente.

Ejemplos Prácticos de Uso

• La energía solar fotovoltaica permite convertir la radiación solar en electricidad mediante paneles solares.
• La energía solar térmica se puede utilizar para calentar el agua o generar vapor en procesos industriales.
• La meteorología estudia los patrones climáticos y pronósticos basándose en la radiación solar.

Variaciones de la Radiación Solar

• La atmósfera plantea una grave amenaza a la salud y al clima.
• Los aerosoles pueden alterar indirectamente el balance de radiación, afectando el sistema climático y el ciclo de la Tierra.
• Las variaciones de la radiación solar son la cantidad de energía que emite el sol.
• Estas variaciones pueden ser ocasionadas en la luminosidad, el viento solar o el campo magnético.

Causas de las Variaciones Solares

• Las variaciones pueden ser cíclicas y tener períodos que van desde días hasta miles de años. -La distancia de la Tierra al Sol varía, afectando la radiación interceptada.
• Las variaciones en las órbitas terrestres provocan cambios en la energía solar a latitudes altas.

Tipos de Variaciones de la Radiación Solar

• Variación diaria, existen cambios en la radiación debido a la rotación terrestre.
• Variaciones estacionales, alteraciones causadas por la inclinación del eje terrestre.
• Variaciones geográficas, hay diferencias en las radiaciones según la latitud y altitud.
• Variaciones atmosféricas, cambios en la atmósfera como temperatura, humedad, presión, viento, contaminación y aerosoles.

Ejemplos Prácticos de Uso

• Predicciones climáticas son pronósticos que utilizan datos y modelos meteorológicos para determinar patrones y comportamientos atmosféricos.
• Optimización de paneles solares reduce las pérdidas de energía y mejora la eficiencia y el rendimiento del sistema.

Este cuestionario explora los componentes esenciales de la radiación solar para la vida en la Tierra. Incluye preguntas sobre el balance de radiación, la dispersión de la radiación solar y el papel de los aerosoles en el sistema climático. También aborda la influencia de la órbita terrestre y las condiciones para la radiación neta negativa.