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Tipos de Radiación solar: características, concepto

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En este articulo te diremos que es la radiación solar en una explicación sencilla incluso para niños, como calcular o medir en un lugar, al igual que recomendaciones para evitar y prevenir.

Al igual que su importancia para el planeta y para que sirve, efectos positivos para los seres humanos, la radiación no solo afecta o beneficia a nivel global, también a muchos de nuestros países como en México, lugares turísticos como Machu Picchu

Que es la radiacion solar
Imagen en la que se muestra las diferentes interacciones que produce la radiación solar en el planeta.

¿Qué es la radiación solar? (resumen)

En resumen podemos decir que el concepto o definición de la radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el sol la cual es de 1366 Flux o W/m2 la radiación solar que llega a la tierra es conocida como radiación global.

De que está compuesta la radiación global

¿Cómo esta compuesta la radiación global? pues bien esta compuesta por radiación directa más radiación difusa más radiación reflejada, lo que en porcentaje de radiación solar que llega a la madre tierra nos da los siguientes valores:

Debido a que solo la mitad de la esfera terrestre se encuentra expuesta a la radiación solar, de este valor 1366 Flux que mencionamos suele dividirse entre 4 para obtener una radiación incidente promedio de 342 W/m2. Esta energía se distribuye de la siguiente manera:

  • 77 W/m2 (22%) es reflejada de nuevo al espacio por la atmósfera.
  • 67 W/m2 (20%) es absorbida por la atmósfera.
  • 198 W/m2 (58%) atraviesa la atmósfera y llega a la superficie terrestre.
  • De este ultimo aproximadamente la mitad (29%) como radiación difusa (por efecto de la misma atmósfera)
  • Y la otra mitad (29%) como radiación directa (que atraviesa la atmósfera prácticamente sin interferencia).

¿Qué es la radiación electromagnética?

El fenómeno de la radiación consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

Estos son pequeños paquetes de energía llamados fotones que son emitidos de forma natural o artificial.

¿Cómo saber la radiación solar de un lugar?

Para conocer la radiación solar de un lugar es necesario primero conocer varios aspectos adicionales a los que ya mencionamos antes.

Un cielo cubierto de nubes densas da una reflexión del 22%, mientras que la radiación reflejada por la superficie terrestre (sin contar los océanos) varía dependiendo de sus diferentes características particulares como son:

Las superficies con vegetación reflejan entre el 5% y el 10%, las superficies con pasto entre el 15% y el 25%, las zonas arenosas (como los desiertos) entre el 35% y el 45%, y las superficies cubiertas de nieve reciente hasta el 95% por tal razón en los polos se genera mayor cantidad de albedo.

En muchas zonas urbanas se suele tener más radiación absorbida lo que se conoce o produce el tan conocido efecto de isla de calor.

Albedo

Albedo es la radiación reflejada sobre la radiación incidente, por lo tanto las superficies con mayor albedo son las más brillantes y las oscuras tienen menor albedo.

¿Cómo calcular la radiación solar de un lugar?

Para obtener o medir la radiación solar de un lugar lo podemos realizar mediante Arc Gis o por instrumentos meteorológicos.

Mediante ARC GIS

Pues bien para esto nos ayudaremos de una herramienta como es ARC GIS, en donde se calcula la cuenca visual hemisférica basada en la topografía, es decir un modelo digital del terreno (MDT) la radiación afectada por topografía y entidades de superficie.

Seguidamente se realiza una superposición de la cuenca visual en un mapa solar directo con la que se obtiene la radiación directa.

Posteriormente se hace la superposición de la cuenca visual en mapa celeste difuso obteniéndose así la radiación difusa.

Finalmente se interpola en toda el área de interés para llegar a obtener el mapa de insolación.

Para que todo esto sea posible es analizado variables como por ejemplo los efectos atmosféricos, latitud y elevación de una ubicación, pendiente, dirección u orientación, cambios diarios y estacionales del ángulo solar y finalmente efectos de las sombras producidas por la topografía circundante.

Mediante instrumentos

Para la medición de la radiación solar también se pueden emplear varios instrumentos como son el actinógrafo, heliógrafo, piroheliómetro, piranómetro, etc.

instrumentos
Instrumentos con los que se puede obtener la radiación solar.

¿Qué importancia tiene la radiación solar para nuestro planeta?

¿Para que sirve o cual es su función? pues bien es importante la radiación solar principalmente en el calentamiento de la superficie terrestre, al igual que la proporción de energía la cual alimenta a los cultivos y demás especies vegetales.

Además el uso de la radiación solar en los paneles fotovoltaicos, con los que se obtiene la tan conocida energía solar, interviene en el balance hídrico al ser participe de los procesos de evaporación, evapotranspiración, etc.

¿Qué efectos positivos tiene la radiación solar para los seres humanos?

Es buena para los seres humanos ya que ayuda en la síntesis de la vitamina D, la cual ayuda en la absorción de calcio y fósforo fundamentales para el desarrollo de los huesos.

En el campo de la dermatología y de una forma controlada bajo la supervisión del especialista ayuda a pacientes con problemas o enfermedades de psoriasis, el acné, el vitíligo o la dermatitis atópica, a esta practica se la conoce como helioterapia.

También ayuda a personas con trastornos circulatorios y de tensión arterial, debido a su efecto de vasodilatación en los vasos sanguíneos.

¿Cómo prevenir o evitar la radiación solar?

Para poder prevenir las alteraciones que produciría la mayor absorción de radiación solar como ya se mencionó anteriormente la provocante del efecto isla de calor.

¿Cómo evitar o prevenir la radiación solar para la salud?

Para evitar o prevenir los efectos negativos de la radiación solar para nuestra salud es necesario tomar en cuenta ciertas recomendaciones.

  • Uso de prendas largas que cubran la mayor parte de nuestro cuerpo posible
  • Utilizar gorra o sombrero
  • Utilizar parasol
  • Gafas
  • Protector solar o bloqueador
  • Estar pendiente de las noticias locales de cuando hay días con mayor riesgo a la alta exposición de radiación solar

Preguntas frecuentes

¿Qué es la radiación solar explicación para niños?

Para explicar a los niños sobre que es la radiación solar y no confundirlos podemos decirles que es el conjunto de rayos emitidos por el sol, el mismo que contiene energía la que nos hace tener calor.

¿Cómo medir la radiación solar casero?

Para esto elaboraremos un piroheliómetro casero a partir de un tubo de PVC de 63 mm de diámetro por 721 mm de longitud, una placa fotovoltaica usado como detector fotosensible el cual tapara uno de los extremos del tubo.

Seguidamente se necesita de una carcasa hecha de tubo PVC de 90 mm que recubrirá al otro tuvo de PVC, un trípode u otro objeto que soporte la estructura y un pequeño buscador de con un filtro solar, el cual esta representado en la imagen de color azul sobre el tubo de PVC externo.

Finalmente se suma un multímetro o polímetro con el que se toman los datos de producción eléctrica de la célula y un termómetro insertado en el tubo de PVC externo que permite la observación de la temperatura en el interior del aparato.

casero
Representación del piroheliómetro casero

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