Insolación Solar

Definiremos insolación solar como la cantidad de energía solar que alcanza una unidad de área de la superficie de la Tierra,
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y considerando que cuando el Sol está a una altura tex2html_wrap_inline26 en relación al horizonte, la misma energía es dispersada en un área
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vemos que debido a la variación de la altura máxima del Sol para un lugar causada por la inclinación de la órbita terrestre, se produce una variación en la insolación, debido a la variación del área iluminada en la superficie de la Tierra.

Para Porto Alegre, cuya latitud es de tex2html_wrap_inline30, la altura máxima del Sol en el Solstício de Verano (tex2html_wrap_inline32 21 Dic) es tex2html_wrap_inline34, ya que el Sol está a (30tex2html_wrap_inline36 lat - 23.5tex2html_wrap_inline36 decl.) tex2html_wrap_inline40 del zenit al mediodía.

Al mediodía en el Solsticio de Invierno (tex2html_wrap_inline32 21 Jun), la altura máxima del Sol es tex2html_wrap_inline44, ya que el Sol está a (30tex2html_wrap_inline36 lat + 23.5tex2html_wrap_inline36 decl.) tex2html_wrap_inline50 del zenit.

Despreciando la variación de la insolación solar debido a la variación de la distancia de la Tierra al Sol, esto es, considerando la energía del Sol en el zenit (tex2html_wrap_inline52) constante, tenemos:
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esto es, la insolación en Porto Alegre es 66% mayor en el verano que en el invierno.

En comparación, el efecto de la variación de la distancia entre la Tierra y el Sol puede ser calculado teniendo en cuenta que la energía del Sol por unidad de área que alcanza la Tierra está dada por:
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donde tex2html_wrap_inline58 es la distancia de la Terra al Sol en un instante dado.

La variación de la insolación solar debido a la variación del 3% de la distancia Tierra-Sol entre el afelio y el perihelio es por tanto:
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esto es, en Enero (afelio), la insolación solar es 6% mayor que en junio (perihelio). Este pequeño efecto es contrarrestado por la mayor concentración de tierra en el hemisferio norte.

Volta Introducción a la Astronomía y la Astrofísica

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Modificada el 11 de Abril de 1997
Traducción al castellano: oscar@fisica.edu.uy