jueves, 24 de noviembre de 2016

Radiaciones del sol y smog fotoquimico

Radiaciones del sol

¿Qué es?

Radiación solar conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El Sol se comporta prácticamente como un Cuerpo negro que emite energía siguiendo la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiación solar se distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de la Tierra, pues las ondas ultravioletas, más cortas, son absorbidas por los gases de la atmósfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar que llega a la Tierra es la irradiación, que mide la energía que, por unidad de tiempo y área, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).
El Sol es la estrella más cercana a la Tierra y está catalogada como una estrella enana amarilla. Sus regiones interiores son totalmente inaccesibles a la observación directa y es allí donde ocurren temperaturas de unos 20 millones de grados necesarios para producir las reacciones nucleares que producen su energía
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Tipos de radiación

Radiación directa. Es aquella que llega directamente del Sol sin haber sufrido cambio alguno en su dirección. Este tipo de radiación se caracteriza por proyectar una sombra definida de los objetos opacos que la interceptan.
Radiación difusa. Parte de la radiación que atraviesa la atmósfera es reflejada por las nubes o absorbida por éstas. Esta radiación, que se denomina difusa, va en todas direcciones, como consecuencia de las reflexiones y absorciones, no sólo de las nubes sino de las partículas de polvo atmosférico, montañas, árboles, edificios, el propio suelo, etc. Este tipo de radiación se caracteriza por no producir sombra alguna respecto a los objetos opacos interpuestos.
Radiación reflejada. La radiación reflejada es, como su nombre indica, aquella reflejada por la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la superficie, también llamado albedo. Las superficies horizontales no reciben ninguna radiación reflejada, porque no ven ninguna superficie terrestre y las superficies verticales son las que más radiación reflejada reciben.
Radiación global. Es la radiación total. Es la suma de las tres radiaciones.

¿Cómo se mide?

La radiación solar se mide normalmente con un instrumento denominado piranómetro.
En función de cómo reciben la radiación solar los objetos situados en la superficie terrestre, se pueden distinguir estos tipos de radiaciones


Radiación recibida y absorbida por la Tierra

Radiación recibida por la Tierra
Porcentaje (%)
Radiación absorbida por la Tierra
Porcentaje (%)
directa a la Tierra
26% 
por la atmósfera
16%
indirecta a la Tierra.
11% 
por las nubes.
2%
difusa a la Tierra.
14% 
por ozono y otros gases.
1%
pérdida de radiación por reflexión.
4% 


Total de radiación
47% 

19%

Energía Solar reflejada

Energía Solar reflejada
Porcentaje (%)
Radiación reflejada por los materiales terrestres (Indirectamente)
10%
Radiación reflejada por las nubes (directamente)
24%
Total
34%

Utilidades de la radiación solar

La radiación solar puede aplicarse como fuente de calor o de energía. Es el recurso que genera la energía solar y a su vez, ésta es capaz de producir energía eléctrica. Permite el calentamiento de los seres vivos y de sus casas, provee luz natural limpia, asiste en las actividades domésticas como secado de ropa o cocina y es útil en el funcionamiento de muchas aplicaciones tecnológicas.
Importancia de la radiación solar como recurso renovable

Es un factor clave para generar energía eléctrica, que hoy en día es básica en cualquier ámbito urbano. Por lo tanto, la radiación solar constituye una fuente de energía alterna cuya importancia reside en su permanente disponibilidad, escasos efectos dañinos sobre el medio ambiente y asequibilidad económica a largo plazo.

Efectos sobre la salud
La exposición exagerada a la radiación solar puede ser perjudicial para la salud.
La radiación ultravioleta, es emitida por el sol en longitudes de onda van desde los 150 nm (1500 Å), hasta los 400 nm (4000 Å), en las formas UV-a, UV-B y UV-C pero a causa de la absorción por parte de la atmósfera terrestre, el 99% de los rayos ultravioletas que llegan a la superficie de la Tierra son del tipo UV-A. Ella nos libra de la radiación más peligrosa para la salud. La atmósfera ejerce una fuerte absorción que impide que la atraviese toda radiación de longitud de onda inferior a 290 nm (2900 Å). La radiación UV-C no llega a la tierra porque es absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera, por lo tanto no produce daño.

Conclusión

La mayor parte de la energía que llega a nuestro planeta procede del Sol. El Sol emite energía en forma de radiación electromagnética. Estas radiaciones se distinguen por sus diferentes longitudes de onda. Algunas, como las ondas de radio, llegan a tener longitudes de onda de kilómetros, mientras que las más energéticas, como los rayos X o las radiaciones gamma tienen longitudes de onda de milésimas de nanómetro.
La energía que llega al exterior de la atmósfera lo hace en una cantidad fija, llamada constante solar. Esta energía es una mezcla de radiaciones de longitudes de onda entre 200 y 4000 nm, que se distingue entre radiación ultravioleta, luz visible y radiación infrarroja


Bibliografía
      §            www.encarta.com
      §            https://www.ecured.cu/Radiaci%C3%B3n_solar
      §            http://www.bioenciclopedia.com/radiacion-solar/


Esmog fotoquímico

El smog fotoquímico es un problema medioambiental que afecta, sobre todo, a las grandes ciudades; donde la concentración de contaminantes en la atmósfera es mayor. El nombre proviene de la abreviatura de las palabras inglesas smoke (humo) y fog (niebla), por lo que también puede denominarse "neblumo". El proceso de formación del smog fotoquímico es muy complejo ya que implica centenares de reacciones diferentes sufridas por decenas de compuestos distintos.

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Tipos de esmog
ESMOG CLÁSICO
ESMOG FOTOQUÍMICO
CONDICIONES METEOROLÓGICAS
Baja insolación
Baja velocidad del viento
Temperatura = 0°C
Alta insolación
Baja velocidad del viento
Temperatura > 18°C
CAUSAS CONTAMINANTES
Combustiones industriales y domésticas.
Dióxido de azufre
Partículas
Tránsito automovilístico
Óxidos de nitrógeno, ozono, monóxido de carbono, aldehídos, hidrocarburos.
AMBIENTE QUÍMICO
Reductor
Oxidante
ESTACIÓN CARACTERÍSTICA
Invierno
Verano
HORARIO
Cerca del amanecer
Al mediodía
EFECTOS SOBRE LA SALUD
Irritación de las vías respiratorias
Irritación de los ojos
CIUDAD TIPO
Londres
Los angeles
                    

¿Cómo se forma un esmog fotoquímico?

El proceso de formación del smog fotoquímico es muy complejo ya que implica centenares de reacciones diferentes sufridas por decenas de compuestos distintos.

El smog fotoquímico se forma cuando los fotones de la luz solar chocan con moléculas de diferentes tipos de agentes contaminantes en la atmósfera. Los fotones hacen que se produzcan reacciones químicas. Las moléculas de contaminación se convierten en otros productos químicos nocivos.

Los químicos presentes en el smog incluyen óxidos de nitrógeno, componentes orgánicos volátiles (COV), ozono troposférico y nitrato peroxiacetílico, PAN.
Los productos finales de estas reacciones son ozono (O3), ácido nítrico (HNO3), óxidos de nitrógeno(NOx), peróxido de hidrógeno (H2O2), peróxido de nitrato acetilo (PAN) y compuestos orgánicos parcialmente oxidados. Todos estos compuestos dan lugar a una atmósfera irritante, nociva y en algunos casos tóxicos que denominamos esmog fotoquímico. Suele presentar color anaranjado, causado por el NO2.

Para que se produzca el smog fotoquímico son necesarias tres condiciones:

Ø  Debe haber un tráfico importante que emita los contaminantes que producen smog.
Ø  Tiempo soleado y cálido para que la radiación produzca los radicales iniciadores de la mayor parte de las reacciones formadoras de smog. 
Ø  Debe haber relativamente pocos movimientos de masas de aire, para que los contaminantes no se diluyan ni dispersen.

Video

Conclusiones

Como podemos observar el smog fotoquímico se forma sobre las grandes ciudades y es la causa de multitud de patologías y enfermedades respiratorias que se dan en la población de las regiones que padecen smog.

Bibliografía
      §            TYLER MILLER Jr., G., 1992. Ecología y Medio Ambiente. Grupo Editorial Iberoamericana.

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