RADIACION SOLAR

							RADIACION SOLAR




     MATERIA : AGROCLIMATOLOGIA
     UNIVERSIDAD DE COLIMA, FCBA.
     MAYO DE 2011.
          GENERALIDADES
   LA FUENTE DE TODA LA ENERGIA PARA
    TODOS LOS PROCESOS FISICOS Y
    BIOLOGICOS QUE OCURREN SOBRE LA
    TIERRA ES LA RADIACION SOLAR.

   MONTEITH (1958) INDICA QUE LA
    AGRICULTURA ES UNA EXPLOTACION DE LA
    ENERGIA SOLAR, HECHA POSIBLE POR UNA
    EDECUADA SUMINISTRACION DE AGUA Y
    NUTRIENTES PARA MANTENER EL
    DESARROLLO DE LAS PLANTAS.
             FOTOSINTESIS
   DE ACUERDO CON LA TERMODINAMICA SE
    CONOCE QUE LA ENERGIA SE TRANSFORMA
    PERO NO SE PIERDE Y EL EJEMPLO MAS
    IMPORTANTE EN LA AGRICULTURA ES LA
    ECUACION QUIMICA DE LA FOTOSINTESIS:

   CO2 + H2O + ENERGIA      (CH2O) + O2 +
                       112 000 CALORIAS
     EFECTO DE LA RADIACION SOLAR
       SOBRE LAS PLANTAS VERDES
   PROCESOS FOTOENERGETICOS:
    FOTOSINTESIS

   PROCESOS FOTOESTIMULANTES:
    A. PROCESOS DE MOVIMIENTO:
    FOTOTROPISMO.
    B. PROCESOS FORMATIVOS: ELONGACION DE
    ESTOMAS, EXPANSION DE HOJAS,
    FORMACION DE PIGMENTOS, ETC.
                                  EL SOL
EL SOL ES UNA ESTRELLA BLANCO-
AMARILLA.

FUENTE DE RADIACIONES CALORIFICAS Y DE OTRAS
FORMAS DE ENERGIA QUE INFLUYEN EN EL ESTADO
DE LA ATMOSFERA.

DIAMETRO.- 1 392 000 KM

DISTANCIA APROXIMADA A LA
TIERRA.- 150 000 000 DE Km

LA TEMPERATURA DE SU NUCLEO ES DE
15 000 000° K.

DENSIDAD.- 10 VECES MAYOR QUE EL Hg.

FUENTE DE ENERGIA.- 50% H;
H + H = He + ENERGIA

VIDA ACTIVA POR VENIR.- 10 000 000 000 DE
AÑOS
                                  EL SOL
                     Fuente de energía se debe a procesos
                     termonucleares al transformar H en He.

                                                                      6 000° K
                                                                      parte visible
Plasma a alta
temperatura

Protuberancias
o fulgoraciones
de 200 000 km                                                        Atmósfera solar
                                    15 000 000° K
Compuestas por
ondas de radio,
Rx, partículas
electrizadas, etc.
250 – 1000 km/s
                                                              Ondas electromagnéticas
                                                              a 300 000 km/s
     CAMPO MAGNETICO Y AURORA
             BOREAL
                                          El flujo de plasma o viento solar son las
                                          fulguraciones en ráfagas de 250 a 1000 Km/s.
                                          El limite exterior de la atmósfera está
                                          determinado por el viento solar y el campo
                                          magnético terrestre




Las partículas desviadas por campo
magnético producen perturbaciones en
en la alta atmósfera originando auroras
boreales y tempestades magnéticas.
ENERGIA RADIANTE
        La energía radiante se propaga por ondas
        electromagnéticas a 300 000 km/s.
ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
VENTANA ATMOSFERICA DE
  LA RADIACION SOLAR
            UV ABSORVIDA   RAD. INFRARROJA ABSORVIDA

                 O3              H2O, CO2, POLVO




 0.3 μ                          0.8μ
  VIOLETA                      ROJO


       LUZ VISIBLE
VENTANA ATMOSFERICA
                DIATERMANCIA
  Diatermancia es la propiedad del aire de no absorber
  casi la energía calorífica de los rayos solares, sino
  transmitirla.
       RADIACION ENTRANTE




RADIACION SALIENTE O TERRESTRE
   RADIACION SOLAR (K)

LA RADIACION SOLAR, K, AUMENTA CON EL
ANGULO DE ELEVACION (B) DEL SOL Y CON
LA TRANSPARENCIA DE LA ATMOSFERA (p), Y
SE EXPRESA:

K (B, p) = K p sen B

DONDE:
                                                                  p
Ko = constante solar = 1.35kc x m2

                                        B



         La radiación directa (S) en una superficie horizontal,
         está dada por: S = Ko sen B
DISTRIBUCION DE LA RADIACION
           SOLAR



  ALBEDO 40%




                  DEPLECION 17%   +
                 INSOLACION 43%       = 60%
           RADIACION TERRESTRE



                            ESCAPE DEL CALOR
                            AL ESPACIO POR LA
                            VENTANA INFRA-
                            RROJA: 8.5 - 11 m

EL CALOR SE PIERDE
POR ABSORCION Y
RADIACION AL
SUBIR DE UNA CAPA
A OTRA
             RADIACION TERRESTRE

LA ATMOSFERA NOS PROTEGE DE LAS
RADIACIONES DE ONDA CORTA
REFLEJANDO GRAN PARTE DE ELLAS AL
ESPACIO Y ABSORBIENDO PARTE DE LOS
RAYOS ULTRAVIOLETA EN LAS CAPAS
ALTAS. EN LAS CAPAS INFERIORES, EL
VAPOR DE AGUA NOS PROTEGE DEL
EXCESIVO ENFRIAMIENTO
CONSERVANDO PARTE DE LA
RADIACION CALORIFICA SALIENTE.


HAY UN EQUILIBRIO APROXIMADO
ENTRE LA RADIACION ENTRANTE
ABSORBIDA Y LA RADIACION SALIENTE
          CONSTANTE SOLAR
   CONSTANTE SOLAR ES LA RADIACION QUE RECIBE UN cm2 EN
    EL LIMITE SUPERIOR DE LA ATMOSFERA DE 1.94 CALORIAS
    GRAMO POR MINUTO.

   ESTA CANTIDAD VARIA CON LAS ESTACIONES DEL AÑO Y CON
    LAS MANCHAS SOLARES.

   LA SUPERFICIE TERRESTRE RECIBE DIARIAMENTE UN
    PROMEDIO DE 720 CALORIAS GRAMO POR cm2.

   EN MEXICO LOS VALORES DIARIOS EN UN DIA SIN NUBES EN
    VERANO VARIA DE 500 A 700 cal-g/cm2.

   EL CALDEAMIENTO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE DEPENDE
    DE LA RADIACION SOLAR DIRECTA, DE LA RADIACION DIFUSA
    Y DE LA CONTRARRADIACION.
RADIACION SOLAR EN LA
 REPUBLICA MEXICANA
    RADIACION SOLAR (EN EL SUELO)
         DIRECTA MAS DIFUSA

   ZONA DESERTICA     200 – 220 kcal/cm2/año
   BOSQUE TROPICAL
    LLUVIOSO           120 – 160 kcal/cm2/año
   LATITUDES MEDIAS    80 – 120 kcal/cm2/año
   REGIONES POLARES    70 kcal/cm2/año
              INSOLACION
   INSOLACION ES EL LAPSO DE TIEMPO DURANTE EL
    CUAL LOS RAYOS SOLARES CALIENTAN LA
    SUPERFICIE TERRESTRE.

   PARA CONOCER LA INSOLACION EN LA REPUBLICA
    MEXICANA DEBE DE TENERSE EN CUENTA EL
    NUMERO DE DIAS DESPEJADOS Y NUBLADOS QUE
    SE REGISTRAN ANUALMENTE EN EL TERRITORIO

   LA MAYOR INSOLACION SE REGISTRA EN EL NW
    DISMINUYE HACIA LA ALTIPLANICIE Y ES MENOR
    EN LA COSTA DEL GOLFO DE MEXICO DONDE EL
    NUMERO DE DIAS NUBLADOS ES ELEVADO.
APROVECHAMIENTO DE LA
    ENERGIA SOLAR
     MEDIDA DE LA RADIACION
             SOLAR
   ACTINOMETRIA.- ES LA PARTE DE LA
    FISICA QUE ESTUDIA LA INTENSIDAD
    DE LA RADIACION QUE LLEGA A
    CUALQUIER PUNTO DE LA TIERRA.

   CALORIA.- CANTIDAD DE CALOR QUE
    SE NECESITA PARA CALENTAR UN
    GRAMO DE AGUA PURA DE 14.5 A
    15.5°C
              INSTRUMENTOS
   ACTINOMETRO DE VIOLLE.- TERMOMETRO CON EL BULBO CUBIERTO
    DE NEGRO DE HUMO PARA ABSORBER EL CALOR DE LOS RAYOS
    SOLARES.

   PIRHELIOMETRO DE ANGSTROM.- CON DOS LAMINITAS DE
    MANGAMINA, UNA ES CALENTADA POR LOS RAYOS SOLARES Y LA
    OTRA POR ELECTRICIDAD.

   ACTINOGRAFO DE ROBITZCH.- LA PARTE SENSIBLE SON TRES
    LAMINAS UNIDADAS POR EL EXTREMO, DOS BLANCAS Y EN MEDIO
    ENEGRECIDA. SE CURVAN CON LA RADIACION SOLAR Y EL
    MOVIMIENTO SE TRANSMITE AL MECANISMO DE GRAFICACION.

   HELIOGRAFO DE CAMPBELL-STOKES.- REGISTRA LAS HORAS DE
    INSOLACION DE UN LUGAR. ESFERA DE VIDRIO SOLIDO QUE
    CONCENTRA LOS RAYOS SOBRE UNA BANDA DE PAPEL GRADUADA
    EN HORAS.
                 INSTRUMENTOS




Actinógrafo de Robitzsch   Heliógrafo de Campbell-Stokes
                            registra horas de insolacion.
APLICACIONES DE LA RADIACION SOLAR EN
    AGRICULTURA Y MEDIO AMBIENTE
   LA DECRECIENTE DENSIDAD DEL AIRE CON LA ALTURA INFLUYE EN
    LA CANTIDAD DE RADIACION RECIBIDA:

   EN ZONAS MONTAÑOSAS CERCANAS A ZONAS DESERTICAS SE
    TIENEN VALORES DE 1.6 LANGLEY/MIN.

   AL NIVEL DEL MAR EN LATITUDES MEDIAS CON CLIMA HUMEDO ES
    DE 0.7 LANGLEY/MIN.

   LAS SUPERFICIES EXPUESTAS A LA LUZ SOLAR SE CALIENTAN
    RAPIDA E INTENSAMENTE, EN CAMBIO EN SUPERFICIES UMBRIAS SE
    CALIENTAN MENOS Y SE ENFRIAN EN FORMA RAPIDA. ENTRE 22 Y 26º
    C EN LAS LADERAS DE UNA MONTAÑA.

   ES INFORMACION IMPORTANTE PARA TIPO DE CULTIVOS Y EN LA
    EPOCA DE SIEMBRA, EVENTOS DEPORTIVOS Y OTRAS ACTIVIDADES
     PRODUCCION DE MATERIA SECA Y
   EFICIENCIA DE LA UTILIZACION DE LA
     RADIACION SOLAR POR CULTIVOS
CULTIVO     PERIODO VEG.    PROD.    EFICIENCIA
                            TON/HA       %

PAPA        ABR-AGS          9.60      0.50

TRIGO       NOV-MAR        10.45       0.52

REMOLACHA   MAY-OCT         16.00     0.90

ZANAHORIA   MAY-OCT          6.86      0.39

MAIZ        JUN-SEP        15.52      1.05

CAÑA DE     22 MESES       129.48     1.43
AZUCAR
              FOTOPERIODO
   ES LA DURACION DE LA
    LUMINOSIDAD DEL DIA SIN
    TOMAR EN CUENTA LA
    INTENSIDAD DE LA
    ILUMINACION (VARIABLE
    SEGÚN LA NUBOSIDAD) NI
    POR LA INTERPOSICION DE
    OBSTACULOS EN EL
    HORIZONTE.

   EN EL ECUADOR EL
    FOTOPERIODO ES DE 12
    HORAS TODO EL AÑO. CON
    LA LATITUD VARIARA.
    PLANTAS Y FOTOPERIODO
   PLANTAS DE FOTOPERIODO
    LARGO.- NECESITAN UNA
    DURACION DEL DIA MAYOR
    A 12 HORAS.

   PLANTAS DE FOTOPERIODO
    CORTO.- REQUIEREN UNA
    DURACION DEL DIA IGUAL O
    MENOR A 12 HORAS.

   PLANTAS INDIFERENTES.-
    FLORECEN Y FRUCTIFICAN
    NORMALMENTE TANTO EN
    EPOCAS DE DIAS CORTOS
    COMO DE DIAS LARGOS
DISTRIBUCION DE LA RADIACION
  SOLAR EN UN ARBOL FRUTAL
EFECTO DE LA RADIACION SOLAR EN
     LA SANIDAD DE FRUTOS
             BIBLIOGRAFIA
Ayllón, T., T. y J. Gutiérrez R. 1988. Introducción a la
  observación meteorológica. Limusa. México.
Ayllón, T. 2003. Elementos de meteorología y
  climatología. Trillas. México.
Galindo E., E. y G. Cifuentes N. 1996. Irradiación solar
  global en la republica mexicana: valores horarios
  medios. UNAM. México.
Ortíz S., C. A. 1984. Elementos de agrometeorología
  cuantitativa. Universidad Autónoma Chapingo.
  México.
Torres R., E. 1995. Agrometeorología. Trillas. México