(4) El ngulo de los Rayos de Sol

Astronomía
El Ángulo de los Rayos de Sol
Camino aparente del Sol a través del cielo.
En los EE.UU. y en otros países de latitud media al norte del
ecuador (p.e.: los de Europa), el movimiento del Sol (tal y
como nos parece a nosotros) es un arco a través del sur del
cielo. (Por supuesto, quien se mueve es la Tierra). La mayor
altura del Sol sobre el horizonte ocurre a mediodía y lo alto
que llegue el Sol depende de la estación del año, está más
alto a mediados del verano, y más bajo a mediados del
invierno.
Los boy scouts acostumbraban a enseñar (quizás aún lo
hagan) que cualquier persona perdida en el bosque puede,
a menudo, conocer la dirección del norte comprobando en
que lado del tronco de los árboles el musgo crece mejor. El
musgo evita la luz del Sol y con la órbita del Sol curvándose
por el sur del cielo, el lado norte del tronco es el más
sombreado.
Por una razón similar, paro para acumular luz solar antes
que para evitarla, los paneles solares para el calentamiento
de agua o para la generación de electricidad, siempre miran
al sur. Además, están invariablemente inclinados en un
ángulo de 45º, para asegurar que la llegada de los rayos de
Sol sea lo más cercana posible a la perpendicular. El panel
está, entonces, expuesto a la mayor concentración de luz
solar: como indica el dibujo, si el Sol está a 45º sobre el
horizonte, un panel de 0,7 metros de ancho, perpendicular a
sus rayos, intercepta tanta luz como un panel de 1 metro
plano en el suelo. Por esto calienta su agua más rápido y
alcanza una mayor temperatura. Los productores de vino
franceses también, durante siglos, han preferido las colinas
que están orientadas al sur, en donde las uvas en
maduración tienen más luz solar.
Lo mismo se entiende también para la Tierra. Los rayos de
Sol de verano, alto en el cielo, llegan en un ángulo muy
inclinado con respecto al horizonte y calientan el suelo
mucho más que los del Sol de invierno, que inciden con un
ángulo pequeño. Aunque la duración del día es un factor
importante para explicar porqué los veranos son calientes y
los inviernos fríos, el ángulo de incidencia de la luz solar es,
probablemente, más importante. En el verano ártico, aunque
el Sol brilla 24 horas al día, produce solo un calor moderado,
porque roza sobre el horizonte y su luz llega con un ángulo
pequeño.
El movimiento aparente del Sol puede ser importante para el
diseño de un edificio, en particular para la colocación de las
ventanas, para que atrapen el calor del Sol. En un clima
cálido como el de Texas o Arizona, es mejor tener los
grandes ventanales mirando al norte, evitando el Sol. Por
otra parte, las paredes que dan al sur, deberán estar bien
aisladas y sus ventanas deberán ser pequeñas, permitiendo
la ventilación cuando se necesite, pero sin admitir mucha luz
solar (también ayudará tener contraventanas de madera por
el exterior). En Canadá se deben escoger las situaciones
opuestas, para atrapar la mayor cantidad de calor posible
del Sol de invierno.
Los aleros sobre las ventanas que dan al sur, también
ayudan. En verano, con el Sol del mediodía alto en el cielo, el
alero proyecta sobre la ventana una sombra y mantiene la
casa fresca. En invierno, no obstante, cuando el Sol está
cerca del horizonte, el alero le permite brillar a través de la
ventana y caldear las habitaciones interiores..
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