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Insolación para niños

Enciclopedia para niños

La insolación es la cantidad de energía que recibimos del Sol en forma de radiación solar en un lugar específico de la Tierra. Esta energía puede medirse en un día (insolación diurna) o a lo largo de un año (insolación anual).

Podemos pensar en la insolación de dos maneras:

  • Insolación no atenuada: Es la energía solar que llega a la parte más alta de la atmósfera, antes de que el aire la afecte.
  • Insolación atenuada: Es la energía solar que realmente llega a la superficie de la Tierra, después de pasar por la atmósfera. Esta es más compleja de calcular porque la atmósfera cambia la cantidad de energía que nos llega.
Archivo:SolarGIS-Solar-map-Spain-es
Insolación - España
Archivo:EU-Glob opta presentation
Insolación media en Europa medida en superficie.

¿Qué es la Insolación y Cómo se Mide?

La insolación es como la "dosis" de sol que recibe un lugar. Imagina que el Sol es una gran lámpara y la Tierra es una habitación. La insolación mide cuánta luz de esa lámpara llega a cada parte de la habitación.

La cantidad de energía solar que llega a una superficie depende de qué tan directo sea el rayo de sol. Si el Sol está justo encima de ti (como al mediodía en el ecuador), sus rayos caen de forma más directa y concentrada. Esto hace que haga más calor. Si el Sol está bajo en el horizonte (como en los polos o al amanecer), sus rayos llegan de forma más inclinada y se dispersan más, por lo que calientan menos. Este efecto se conoce como la Ley del coseno de Lambert.

¿Por Qué Varía la Insolación en la Tierra?

La insolación no es igual en todas partes del mundo ni en todos los momentos del año. Esto se debe a varios factores:

  • La inclinación de los rayos solares: En las regiones cercanas al ecuador, los rayos del Sol llegan casi de forma directa durante todo el año. Por eso, estas zonas son más cálidas. En cambio, en los polos, los rayos solares siempre llegan muy inclinados, lo que significa que la energía se reparte en un área más grande y calienta menos.
  • La duración del día: En verano, los días son más largos, lo que significa que hay más horas de luz solar y, por lo tanto, más tiempo para recibir energía del Sol. En invierno, los días son más cortos y la insolación es menor.
  • La distancia de la Tierra al Sol: La órbita de la Tierra alrededor del Sol no es un círculo perfecto. A veces estamos un poco más cerca del Sol (en enero) y a veces un poco más lejos (en julio). Cuando estamos más cerca, recibimos un poco más de energía solar.

Por ejemplo, un lugar a 30° de latitud norte (como algunas partes de Estados Unidos o el norte de África) recibe mucha más insolación en el solsticio de verano (21 de junio) que en el solsticio de invierno (21 de diciembre).

¿Cómo Afecta la Atmósfera a la Insolación?

La atmósfera de la Tierra actúa como un filtro para la energía solar. Cuando la radiación del Sol entra en la atmósfera, ocurren varias cosas que reducen la cantidad de energía que llega a la superficie:

  • Absorción: Algunos gases en la atmósfera, como el vapor de agua y el ozono, absorben parte de la energía solar. El ozono, por ejemplo, nos protege al absorber la radiación ultravioleta dañina.
  • Dispersión: Los gases y las pequeñas partículas en el aire (llamados aerosoles) dispersan la luz solar en diferentes direcciones. Esto es lo que hace que el cielo se vea azul. Parte de esta luz dispersada llega a la superficie, pero otra parte se refleja de vuelta al espacio.
  • Nubes: Las nubes son muy importantes. Pueden reflejar una gran parte de la energía solar de vuelta al espacio, lo que reduce la insolación que llega al suelo. También pueden dispersar la luz, haciendo que parte de ella llegue a la Tierra de forma indirecta.

Por estas razones, la insolación que medimos en la superficie de la Tierra (insolación atenuada) es siempre menor que la que llega a la parte superior de la atmósfera (insolación no atenuada). En los polos, donde los rayos solares son muy inclinados y atraviesan más atmósfera, la reducción de la insolación es aún mayor. Además, la nieve y el hielo en los polos reflejan mucha luz solar, un efecto llamado albedo.

Archivo:Insolacion 21junio
El gráfico muestra la radiación solar incidente el día del solsticio de verano en el hemisferio norte (21 de junio) en el supuesto de ausencia de atmósfera (insolación no atenuada), y en la superficie de la Tierra (insolación atenuada) en función de la latitud. Al comparar ambas insolaciones se advierte que la insolación diaria superficial está notablemente disminuida. La mayor atenuación se produce a latitudes altas. La gráfica muestra que el 21 de junio hay más insolación en la parte superior de la atmósfera, en el polo norte que en el trópico. En superficie esto no es así porque los rayos muy inclinados en los polos sufren mucha absorción por la atmósfera y la nieve de las regiones polares reflejan mucha radiación (albedo) hacia el espacio. Otro interesante efecto es que el máximo de la insolación superficial y por tanto de la temperaturas máximas superficiales, no se produce en el ecuador sino cerca del trópico. Una de las razones es que el día dura más en los trópicos que en el ecuador.
Archivo:Insolación superficial
El gráfico muestra la radiación solar incidente atenuada, es decir en la superficie de la Tierra en función de la latitud y de la fecha. Se dibujan puntos con igual insolación diaria dada en langleys (calorias/cm²). La región oscura es la zona de insolación nula por ser noche permanente. Las curvas van de 100 en 100 langleys. Se observan dos lóbulos de radiación solar superficial máxima en los solsticios de verano del hemisferio norte y sur y hacia una latitud de 30° norte y sur (que corresponde a los trópicos) de unos 600 langleys. Se observa que el del hemisferio sur es visiblemente mayor que el del hemisferio norte. Esto se debe a que el solsticio de verano en el hemisferio sur ocurre el 21 de diciembre cuando el Sol está más cerca de la Tierra mientras que en el hemisferio norte ocurre el 21 de junio cuando el Sol está más alejado. Existe varios factores para que el máximo de radiación superficial se dé en los trópicos y no en el ecuador. El Sol se mueve rápido en el cenit a su paso por el ecuador y ralentiza su marcha en los trópicos. El Sol está entre 6°N y 6°S solo 30 días y entre 17°30’ y 23°30’ está 86 días. Además el día dura más en los trópicos que en el ecuador.

La Energía Solar y el Clima

La insolación es fundamental para entender el clima de la Tierra. La energía que absorbemos del Sol es la principal fuente de calor para nuestro planeta.

Además de la energía directa del Sol, la Tierra también recibe calor de otras formas:

  • Las nubes, aunque reflejan mucha luz, también dispersan parte de ella hacia la Tierra.
  • La atmósfera absorbe energía solar y luego la reemite, calentando la superficie.
  • La Tierra, al estar caliente, emite su propia radiación. Gran parte de esta radiación es absorbida por los gases de efecto invernadero en la atmósfera, que luego la devuelven a la superficie. Este proceso es lo que conocemos como efecto invernadero, y es vital para mantener la Tierra a una temperatura adecuada para la vida.

La energía total absorbida por el sistema Tierra-atmósfera incluye la que llega a la superficie y la que es absorbida directamente por el aire y las nubes. Todo esto contribuye al balance energético de nuestro planeta y a las temperaturas que experimentamos.

Véase también

Kids robot.svg En inglés: Insolation Facts for Kids

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Insolación para Niños. Enciclopedia Kiddle.