Diapositiva 1 - Unidad de Ciencias de la Atmósfera

Elementos de Meteorología y Clima
Primer Semestre 2012
Dr. Gustavo V. Necco
IMFIA – FING/ IF - FCIEN
El sol y las estaciones
Factores astronómicos
Rotación de la tierra sobre su eje : 360º en 24 horas
Noche y día
Polo norte
Polo sur
Translación de la Tierra alrededor de sol : 365 días
Plano orbital terrestre
Ecliptica
En Astronomía, se llama Eclíptica al círculo máximo que visto desde la Tierra, traza
el Sol, de forma aparente durante el año. Su denominación viene de los antiguos
que se dieron cuenta de que todos los eclipses ocurrían cuando la Luna transitaba
por esa trayectoria o muy próxima a ella.
Translación de la Tierra alrededor de sol : 365 días
Perihelio y afelio
Afelio (del griego απο = lejos de, y ηλιοs = el Sol) es el punto más alejado
de la órbita de un planeta alrededor del Sol.
Es el opuesto al perihelio (de peri- alrededor de, y helios ηλιος, Sol) , el
punto más cercano al Sol.
Translación alrededor de la Tierra
Perigeo y apogeo
Se denomina perigeo (del adjetivo griego περίγειος) al punto de la órbita
elíptica que recorre un cuerpo natural o artificial alrededor de la Tierra, en
el cual dicho cuerpo se halla más cerca del centro de la misma. El punto
opuesto, el más lejano al centro de la Tierra, se llama apogeo.
Cuando la Tierra se encuentra en perihelio, está a aproximadamente 147 millones de
kms. del Sol. Cuando se encuentra en afelio, está a aproximadamente 152 millones
de kms. del Sol. Durante el afelio, la Tierra se encuentra a unos 5 millones de kms.
más distante del Sol que durante el perihelio.
La diferencia de distancias no es lo que origina las estaciones. Las estaciones son
producto de la inclinación del eje de la Tierra, respecto al plano en el que se
encuentra su órbita alrededor del Sol.
Equinoccios
Se denomina equinoccio al momento del año en que el Sol está situado en
el plano del ecuador terrestre, donde alcanza el cénit. La palabra equinoccio
proviene del latín aequinoctĭum y significa «noche igual».
En los equinoccios el Sol sale exactamente por el Este y se pone exactamente por
el Oeste, siendo la duración del día igual a la duración de la noche.
Cenit o cénit (Zenith) es la intersección de la vertical de un lugar y la esfera celeste. Es el punto
más alto en el cielo con relación al observador, que se encuentra justo sobre su cabeza (90°).
Equinoccios
El día de los equinoccios, el Sol sale exactamente por el punto Este y se
pone por el punto Oeste, en todos los lugares de la Tierra -excepto en
los polos dónde no sale, ni se pone-. En el ecuador el Sol alcanza el cénit.
Por otra parte, y para cualquier día del año, nótese que desde el hemisferio
norte el Sol culmina hacia el sur, moviéndose en sentido horario, mientras
que desde el hemisferio sur culmina hacia el norte y se mueve en sentido
anti-horario.
Solsticios
junio
diciembre
Los solsticios son los momentos del año en los que el Sol alcanza su
mayor o menor altura aparente en el cielo, y la duración del día o de la
noche son las máximas del año, respectivamente.
Astronómicamente, los solsticios son los momentos en los que el Sol
alcanza la máxima declinación norte (+23º 27’) o sur (−23º 27’) con respecto
al ecuador terrestre.
23.5°
Estaciones del año
Equinoccio
de marzo
Solsticio
de junio
SOL
Solsticio de
diciembre
Plano orbital
Equinoccio de
septiembre
Verano H.N.
Invierno H.N.
Luz solar
Máxima recepción de radiación
por unidad de superficie
Luz solar
Mínima recepción de radiación
por unidad de superficie
crepúsculo
E
amanecer
Cambio estacional en la posición del sol para latitudes medias
en el Hemisferio Norte
N
Variación diurna
La variación diurna de la temperatura del aire está controlada por la energía
entrante (primariamente del sol) y la energía saliente de la superficie terrestre.
Cuando la energía entrante excede la saliente (zona naranja) la temperatura
del aire aumenta. En la inversa (zona celeste) la temperatura baja.
Variación estacional
S
N
Variación estacional de la energía recibida por
radiación solar (en el tope de la atmosfera)
Energía radiante
anual
Transferencia de
calor
ºS
Latitud
ºN
Promedio anual de la radiación solar incidente absorbida por la tierra (línea
roja) y promedio anual de la radiación saliente en onda larga emitido por la
tierra y la atmósfera (línea azul).
Distribución global del desequilibrio neto (promedio anual) entre la radiación
solar incidente neta y la radiación saliente en onda larga. Los valores
positivos indican un flujo descendente. Ref NASA ERBE
Energía irradiada por el Sol
Evolución temporal de la irradiancia solar total (TSI) observada a partir de
siete monitores órbitales diferentes de la TSI, junto con el número mensual
de manchas solares. El cambio promedio en la TSI durante el ciclo solar es de aproximadamente
1,5 W/m2 o aproximadamente el 0,1 por ciento. FUENTE: Dr. Greg Kopp,
Universidad de Colorado,
Balance de radiación Tierra - Atmósfera
342 W/m2
U.S. Weather Service
IPCC
Mediciones recientes indican que la Tierra está absorbiendo
actualmente 0,85 ± 0,15 W/m2 más de lo que emite hacia el
espacio (Hansen et al.2005). Ciclos de Milankovitch
nutación
Excentricidad
Inclinación u oblicuidad
Precesión
Parámetros orbitales
Excentricidad
sol
Tierra
Periodo de variación de unos 100000 años
Parámetros orbitales
Inclinación u oblicuidad
Período de variación
alrededor de 41000 años.
Varía entre 21,5º y 24,5º
Actualmente es de 23,5º
Parámetros orbitales
Precesión orbital
El cambio de dirección del eje
de rotación altera la orientación de
la Tierra con respecto al perihelio
y afelio.
Período de variación de unos
20000 años
PRECESION
(APROX. 20000 AÑOS)
Excentricidad
Oblicuidad
Precesión
Insolación
(W/m2)
Verano boreal
Excentricidad
Derivada de la concentración de CO2 en
hielos de las perforaciones en Vostok