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
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
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26%
|
por la atmósfera
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16%
|
indirecta a la Tierra.
|
11%
|
por las nubes.
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2%
|
difusa a la Tierra.
|
14%
|
por ozono y otros gases.
|
1%
|
pérdida de radiación por reflexión.
|
4%
|
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|
Total de radiación
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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
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.
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
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Invierno
|
Verano
|
HORARIO
|
Cerca del amanecer
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Al mediodía
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EFECTOS SOBRE LA SALUD
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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.
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.
