Elementos de Meteorología y Clima Primer Semestre 2012 Dr. Gustavo V. Necco IMFIA FING/ IF - FCIEN. El sol y las estaciones Factores astronómicos

Transcripción

1 Elementos de Meteorología y Clima Primer Semestre 2012 Dr. Gustavo V. Necco IMFIA FING/ IF - FCIEN El sol y las estaciones Factores astronómicos

2 Rotación de la tierra sobre su eje : 360º en 24 horas Noche y día Polo norte Polo sur

3 Translación de la Tierra alrededor de sol : 365 días Plano orbital terrestre

4 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.

5 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.

6 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.

7 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.

8 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 ).

9 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.

10 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.

11 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

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13 crepúsculo E amanecer Cambio estacional en la posición del sol para latitudes medias en el Hemisferio Norte N

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15 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.

16 Variación estacional S N Variación estacional de la energía recibida por radiación solar (en el tope de la atmosfera)

17 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).

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19 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

20 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,

21 Balance de radiación Tierra - Atmósfera 342 W/m2 U.S. Weather Service

22 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).

23 Ciclos de Milankovitch nutación Excentricidad Inclinación u oblicuidad Precesión

24 Parámetros orbitales Excentricidad sol Tierra Periodo de variación de unos años

25 Parámetros orbitales Inclinación u oblicuidad Período de variación alrededor de años. Varía entre 21,5º y 24,5º Actualmente es de 23,5º

26 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 años

27 PRECESION (APROX AÑOS)

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29 Excentricidad Oblicuidad Precesión Insolación (W/m2) Verano boreal

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31 Excentricidad Derivada de la concentración de CO2 en hielos de las perforaciones en Vostok