Radiación Solar y Radiación Terrestre - Meteorología

Mundo Aeronáutico

6 Jun 202114:28

Summary

TLDREl video ofrece una explicación detallada sobre la radiación solar y terrestre. Se menciona que la radiación es energía transmitida a través de ondas electromagnéticas que no requieren de un medio para propagarse y viajan a la velocidad de la luz. El sol, al ser una estrella, emite una gran cantidad de radiación debido a su proceso de fusión nuclear, con una temperatura de hasta 6000 grados kelvin. La radiación solar, que varía según la temperatura, tiene su pico de emisión en la luz visible, pero también emite en otros rangos como ultravioleta e infrarrojo. La radiación solar que llega a la Tierra es absorbida y reflejada de diferentes maneras según el albedo de las superficies, lo que afecta la cantidad de energía que se convierte en calor. La Tierra emite radiación terrestre, la cual es absorbida por los gases de efecto invernadero, lo que a su vez vuelve a calentar la superficie. Este proceso es esencial para mantener las condiciones habitables en la Tierra. El video concluye destacando que aunque el planeta en general mantiene un balance térmico, las variaciones en la radiación y la temperatura ocurren debido a factores como la nubosidad, la latitud y el tipo de superficie.

Takeaways

🌞 La radiación es energía que se transmite por medio de ondas electromagnéticas y no requiere de un medio para propagarse.
🌡️ Todos los cuerpos emiten radiación de forma distinta dependiendo de su temperatura.
🔥 El sol, al ser una estrella que convierte hidrógeno en helio por fusión nuclear, emite una gran cantidad de radiación electromagnética.
📈 El pico de emisión máxima de la radiación solar ocurre en el rango de la luz visible debido a la temperatura promedio del sol de 6000 grados kelvin.
🌌 El sol emite aproximadamente el 42% de su radiación en forma de luz visible, el 49% en infrarrojo, el 8% en ultravioleta y el 1% restante en otros tipos de radiación.
🌤️ Al llegar a la Tierra, alrededor del 26% de la radiación solar es reflejada de vuelta al espacio y el 19% es absorbido por la atmósfera y las nubes.
🌍 El albedo es la propiedad que define el porcentaje de radiación reflejada por una superficie con respecto a la que recibe, y varía según el color y tipo de material.
❄️ La nieve tiene un albedo alto, reflejando entre el 80% y el 95% de la radiación, mientras que el asfalto tiene un albedo bajo, reflejando solo entre el 5% y el 10%.
🌡️ El calor de la radiación solar absorbida por la superficie terrestre provoca el aumento de su temperatura y la emisión de radiación terrestre.
🌍 La radiación terrestre es absorbida en parte por los gases de efecto invernadero, lo que produce el efecto invernadero, calentando la Tierra.
♻️ El balance térmico del planeta se mantiene a través de la radiación saliente, que incluye la radiación de onda larga emitida por la atmósfera y las nubes.

Q & A

¿Qué es la radiación y cómo se transmite?
-La radiación es la energía que se transmite a través de ondas electromagnéticas, y no requiere de un medio para propagarse, lo que significa que puede viajar en el vacío del espacio y viajan a la velocidad de la luz.
¿Cómo se relaciona la radiación emitida por un cuerpo con su temperatura?
-Todos los cuerpos emiten radiación de forma distinta, dependiendo de su temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura de un cuerpo, mayor será la cantidad de radiación electromagnética que emita.
¿Por qué el sol es la principal fuente de energía para la Tierra?
-El sol es una estrella que convierte hidrógeno en helio a través de la fusión nuclear, liberando grandes cantidades de energía que alcanzan temperaturas de hasta 6000 grados kelvin. Por lo tanto, emite una gran cantidad de radiación electromagnética que viaja hasta la Tierra.
¿Cuál es la distribución del espectro de radiación emitido por el sol?
-El sol emite aproximadamente el 42% de su radiación en forma de luz visible, el 49% en el rango del infrarrojo, el 8% como luz ultravioleta y el 1% restante en forma de rayos X, rayos gamma o radiación de microondas.
¿Qué es la constante solar y cuál es su valor aproximado?
-La constante solar es la cantidad constante de radiación que la Tierra recibe del sol, y su valor es aproximadamente de 1367 watts por metro cuadrado.
¿Cómo afecta la atmósfera a la radiación solar que llega a la Tierra?
-Antes de llegar a la superficie terrestre, la radiación solar debe pasar a través de la atmósfera. Del 100% de radiación que llega al planeta, aproximadamente el 26% es reflejada de regreso al espacio y el 19% es absorbida por la atmósfera y las nubes.
¿Qué es el albedo y cómo se calcula?
-El albedo es el porcentaje de radiación reflejada por una superficie con respecto a la que recibe. Se calcula como el cociente entre la radiación reflejada y la radiación incidente, expresado como un porcentaje.
¿Cómo influye el color de una superficie en su albedo?
-El color de una superficie influye significativamente en su albedo. Las superficies de color blanco tienden a reflejar una mayor cantidad de radiación y por lo tanto tienen un albedo más alto, mientras que las superficies de color negro reflejan menos radiación y tienen un albedo más bajo.
¿Cuál es el albedo planetario promedio de la Tierra?
-El albedo planetario promedio de la Tierra es del 30%, lo que significa que aproximadamente el 30% de la radiación solar incidente es reflejada de regreso al espacio.
¿Qué proceso ocurre cuando la radiación solar absorbida por la Tierra hace que la superficie se caliente?
-El proceso conocido como insolación ocurre cuando la radiación solar absorbida por la superficie la hace calentarse, lo que a su vez provoca que la Tierra emita radiación al espacio, conocida como radiación terrestre.
¿Cómo afecta el efecto invernadero a la radiación terrestre emitida por la Tierra?
-El efecto invernadero ocurre cuando los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, el metano o el vapor de agua, absorben la radiación terrestre y se calientan, reemitiendo luego esa radiación en todas direcciones. Parte de esa radiación regresa a la Tierra, lo que aumenta su temperatura.
¿Cómo se mantiene el balance térmico de la Tierra?
-El balance térmico de la Tierra se mantiene porque, a pesar de las variaciones, la Tierra en términos generales recibe y emite la misma cantidad de radiación. Esto se logra a través de diferentes procesos, como la absorción y emisión de radiación por la superficie y la atmósfera, y el efecto invernadero.

Outlines

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🌞 Radiación Solar y Terrestren

Este párrafo aborda la radiación, específicamente la solar y la terrestre. Se menciona que la radiación es energía transmitida por ondas electromagnéticas que no requieren de un medio para propagarse y viajan a la velocidad de la luz. Todos los cuerpos emiten radiación de acuerdo con su temperatura. El sol, al ser una estrella que convierte hidrógeno en helio mediante fusión nuclear, emite una gran cantidad de radiación electromagnética, la cual es la principal fuente de energía para la Tierra. La cantidad y longitud de onda de la radiación solar dependen de la temperatura solar, con un pico de emisión en el rango de la luz visible. La radiación solar que llega a la Tierra se ve afectada por la atmósfera, donde una parte es reflejada y otra absorbida, y el resto llega a la superficie terrestre. La cantidad de radiación reflejada y absorbida por una superficie depende de su propiedad albedo, que es el porcentaje de radiación reflejada por una superficie con respecto a la que recibe.

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👕 El Albedo y su Influencia en la Radiación

El párrafo 2 explora la importancia del albedo en la interacción entre la radiación solar y las superficies terrestres. Se ilustra cómo el color de un objeto, determinado por la capacidad de reflejar luz, afecta su albedo. Un objeto blanco refleja más radiación y tiene un albedo más alto, mientras que uno negro lo hace menos y tiene un albedo más bajo. Se proporciona un ejemplo comparando una camisa blanca y una negra, mostrando cómo la camisa blanca reflejaría más radiación y estaría más fresca, en contraste con la camisa negra que absorbería más radiación y estaría más caliente. Además, se ofrece una tabla con albedos típicos de diferentes superficies, destacando que la nieve tiene un albedo alto y el asfalto uno bajo. El albedo planetario promedio es del 30%, lo que significa que alrededor del 70% de la radiación solar absorbida por la Tierra se transforma en calor y emite radiación en forma de radiación terrestre, la cual es diferente a la solar en su longitud de onda.

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🌡️ Efecto Invernadero y Balance Térmico

El tercer párrafo se enfoca en el efecto invernadero y su impacto en el balance térmico de la Tierra. La radiación terrestre, debido a su longitud de onda más larga, es absorbida por gases como el dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua, que son conocidos como gases de efecto invernadero. Estos gases se calientan y reemiten la radiación en todas las direcciones, lo que resulta en el regreso de una parte de la radiación al planeta, contribuyendo al efecto invernadero. Este proceso es natural y esencial para la vida en la Tierra, pues sin él, la temperatura media sería significativamente más baja. Se describe cómo la radiación saliente del planeta se distribuye entre la radiación terrestre absorbida y reemitida por los gases de efecto invernadero y la radiación que escapa al espacio. La energía no absorbida por la superficie se transfiere a la atmósfera a través de procesos como la conductión, la convección y los cambios de estado del agua. Finalmente, se menciona que estos procesos conservan el balance térmico del planeta, aunque las variaciones diarias, estacionales, latitudinales, de superficie y de nubosidad afectan la distribución de la radiación y, por lo tanto, las temperaturas.

Mindmap

Keywords

💡Radiación

Radiación es la energía que se transmite mediante ondas electromagnéticas. En el vídeo, se destaca que la radiación no requiere de un medio para propagarse y puede viajar a través del vacío del espacio a la velocidad de la luz. La radiación es fundamental para entender cómo la energía del sol llega a la Tierra y cómo la Tierra emite radiación de vuelta al espacio.

💡Energía solar

La energía solar es la radiación electromagnética emitida por el sol, que es resultado de la fusión nuclear de hidrógeno en helio. La temperatura del sol, de hasta 6000 grados kelvin, es la responsable de que emita una gran cantidad de energía en forma de radiación, siendo la principal fuente de energía para la Tierra.

💡Espectro de radiación

El espectro de radiación emitido por el sol depende principalmente de su temperatura. Con una temperatura promedio de 6000 grados kelvin, el sol emite un espectro que tiene su pico de emisión máxima en el rango de la luz visible. Además, emite radiación en otros rangos como los rayos X, ultravioleta, infrarrojo y microondas.

💡Constante solar

La constante solar se refiere a la cantidad constante de radiación que la Tierra recibe del sol, que es aproximadamente de 1367 vatios por metro cuadrado. Este valor es crucial para entender el balance energético de nuestro planeta.

💡Atmósfera terrestre

La atmósfera terrestre es el medio a través del cual la radiación solar debe pasar antes de llegar a la superficie de la Tierra. El 26% de la radiación solar es reflejada de regreso al espacio por las nubes y la atmósfera, mientras que el 19% es absorbido por estos.

💡Albedo

El albedo es el porcentaje de radiación reflejada por una superficie con respecto a la que recibe. Es una propiedad que depende del color y el tipo de material de la superficie. En el vídeo, se utiliza el albedo para explicar cómo diferentes superficies reflejan diferentes cantidades de radiación solar, afectando la cantidad de energía absorbida y, por lo tanto, la temperatura de la superficie.

💡Efecto invernadero

El efecto invernadero es un proceso natural en el que los gases de la atmósfera, como el dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua, absorben la radiación terrestre emitida por la Tierra y se calientan, reemitiendo luego parte de esa energía de vuelta hacia la Tierra. Este fenómeno mantiene una temperatura media en la Tierra que permite la vida como la conocemos.

💡Radiación terrestre

La radiación terrestre es la energía electromagnética que la Tierra emite hacia el espacio después de absorber radiación solar. A diferencia de la radiación solar, la radiación terrestre tiene una longitud de onda más larga debido a que la Tierra es menos cálida que el sol.

💡Gases de efecto invernadero

Los gases de efecto invernadero son componentes de la atmósfera que absorben la radiación terrestre y contribuyen al efecto invernadero. Incluyen al dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua, y son esenciales para mantener las condiciones climáticas habitables en la Tierra.

💡Balance térmico

El balance térmico de la Tierra se refiere a la igualdad entre la cantidad de radiación solar recibida y la cantidad de radiación terrestre emitida hacia el espacio. Este balance es esencial para mantener una temperatura media en la Tierra que permita la existencia de la vida.

💡Variaciones climáticas

Las variaciones climáticas son cambios en la temperatura y la radiación que afectan a la Tierra. Estas variaciones pueden ser diarias, estacionales, anuales o depender de la latitud, el tipo de superficie y la nubosidad. El vídeo menciona que, a pesar de que el balance térmico general se mantiene, estas variaciones afectan localmente las condiciones climáticas.

Highlights

La radiación es energía que se transmite a través de ondas electromagnéticas y puede propagarse en el vacío.

Todos los cuerpos emiten radiación de forma distinta, dependiendo de su temperatura.

El sol, como estrella, convierte hidrógeno en helio mediante fusión nuclear, liberando grandes cantidades de energía.

La temperatura del sol alcanza hasta 6000 grados kelvin, emitiendo una gran cantidad de radiación electromagnética.

El sol emite aproximadamente el 42% de su radiación en luz visible y el 49% en infrarrojo.

La constante solar es la cantidad constante de radiación que la Tierra recibe, equivalente a unos 1367 vatios por metro cuadrado.

El 26% de la radiación solar que llega a la Tierra es reflejada de vuelta al espacio por las nubes y la atmósfera.

El 19% de la radiación solar es absorbida por la atmósfera y las nubes.

El albedo es el porcentaje de radiación reflejada por una superficie con respecto a la que recibe.

La nieve tiene un albedo del 80-95%, mientras que el asfalto tiene un albedo del 5-10%.

El color de un objeto afecta significativamente su albedo, siendo los objetos blancos los que reflejan más radiación.

La radiación terrestre es diferente a la solar, pues la Tierra no está tan caliente como el sol y emite en longitudes de onda más largas.

Los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano, absorben la radiación terrestre y contribuyen al efecto invernadero.

El efecto invernadero es un proceso natural que mantiene una temperatura media en la Tierra, esencial para la vida.

El 51% de la radiación solar absorbida por la superficie terrestre se convierte en calor.

El 30% de la energía absorbida por la superficie se transmite a la atmósfera a través de procesos como la conducción y la convección.

El 70% de la radiación saliente del planeta es emitida por la atmósfera y las nubes en forma de radiación de onda larga.

El balance térmico del planeta se mantiene a través de la emisión y absorción de radiación, con variaciones menores a lo largo de los años.