Radiación solar: tipos, propiedades y definición
Definición de radiación solar: es la energía emitida por el Sol en el espacio interplanetario.
Cuando hablamos de la cantidad de energía solar que llega a la superficie de nuestro planeta, utilizamos conceptos de irradiancia e irradiación.La irradiación solar es la energía recibida por unidad de superficie (J/m2), la potencia recibida en un tiempo determinado.Asimismo, la irradiancia solar es la potencia recibida en un instante; se expresa en vatios por metro cuadrado (W/m2).
Las reacciones de fusión nuclear tienen lugar en el núcleo solar y son la fuente de energía del Sol.La radiación nuclear produce radiación electromagnética en varias frecuencias o longitudes de onda.La radiación electromagnética se propaga en el espacio a la velocidad de la luz (299.792 km/s).
Radiancia solar revelada: un viaje a los tipos y significado de la radiación solar
Un valor singular es la constante solar;la constante solar es la cantidad de radiación recibida instantáneamente por unidad de área en la parte exterior de la atmósfera terrestre en un plano perpendicular a los rayos solares.En promedio, el valor de la constante solar es de 1,366 W/m2.
Tipos de radiación solar
La radiación solar se compone de los siguientes tipos de radiación:
Rayos infrarrojos (IR): La radiación infrarroja proporciona calor y representa el 49% de la radiación solar.
Rayos visibles (VI): representan el 43% de la radiación y proporcionan luz.
Rayos ultravioleta (radiación UV): representan el 7%.
Otros tipos de rayos: representan alrededor del 1% del total.
Tipos de rayos ultravioleta
A su vez, los rayos ultravioleta (UV) se subdividen en tres tipos:
Ultravioleta A o UVA: Atraviesan fácilmente la atmósfera, llegando a toda la superficie terrestre.
Ultravioleta B o UVB: Longitud de onda corta.Tiene mayor dificultad para atravesar la atmósfera.Como resultado, llegan a la zona ecuatorial más rápidamente que a latitudes altas.
Ultravioleta C o UVC: Longitud de onda corta.No atraviesan la atmósfera.En cambio, la capa de ozono los absorbe.
Propiedades de la radiación solar
La radiación solar total se distribuye en un amplio espectro de amplitud no uniforme con la típica forma de campana, como es propio del espectro de un cuerpo negro con el que se modela la fuente solar.Por tanto, no se centra en una única frecuencia.
El máximo de radiación se centra en la banda de radiación o luz visible con un pico a 500 nm fuera de la atmósfera terrestre, que corresponde al color verde cian.
Según la ley de Wien, la banda de radiación fotosintéticamente activa oscila entre 400 y 700 nm, corresponde a la radiación visible y equivale al 41% de la radiación total.Dentro de la radiación fotosintéticamente activa, existen subbandas con radiación:
azul violeta (400-490 nm)
verde (490-560 nm)
amarillo (560-590 nm)
rojo anaranjado (590-700 nm)
Al atravesar la atmósfera, la radiación solar es sometida a reflexión, refracción, absorción y difusión por los distintos gases atmosféricos en grado variable en función de la frecuencia.
La atmósfera terrestre actúa como un filtro.La parte exterior de la atmósfera absorbe parte de la radiación, reflejando el resto directamente al espacio exterior.Otros elementos que actúan como filtro son el dióxido de carbono, las nubes y el vapor de agua, que en ocasiones se convierten en radiación difusa.
Tenemos que tener en cuenta que la radiación solar no es igual en todas partes.Por ejemplo, las áreas tropicales reciben la mayor cantidad de radiación solar porque los rayos del Sol son casi perpendiculares a la superficie de la Tierra.
¿Por qué es necesaria la radiación solar?
La energía solar es la fuente de energía primaria y, por tanto, el motor que impulsa nuestro medio ambiente.La energía solar que recibimos a través de la radiación solar es responsable directa o indirectamente de aspectos vitales para procesos biológicos como la fotosíntesis, el mantenimiento de la temperatura del aire de un planeta compatible con la vida o el viento.
La energía solar global que llega a la superficie terrestre es 10.000 veces mayor que la energía que consume actualmente toda la humanidad.
¿Cómo afecta la radiación solar a la salud?
La radiación ultravioleta puede tener diversos efectos sobre la piel humana dependiendo de su intensidad y la longitud de sus ondas.
La radiación UVA puede provocar envejecimiento prematuro de la piel y cáncer de piel.También puede causar problemas oculares y del sistema inmunológico.
La radiación UVB provoca quemaduras solares, oscurecimiento, engrosamiento de la capa exterior de la piel, melanoma y otros tipos de cáncer de piel.También puede causar problemas oculares y del sistema inmunológico.
La capa de ozono impide que la mayor parte de la radiación UVC llegue a la Tierra.En el campo médico, la radiación UVC también puede provenir de ciertas lámparas o un rayo láser y se usa para matar gérmenes o ayudar a curar heridas.También se usa para tratar ciertas afecciones de la piel como psoriasis, vitíligo y nódulos en la piel que causan linfoma cutáneo de células T.
Autor: Oriol Planas – Ingeniero Técnico Industrial
Hora de publicación: 27 de septiembre de 2023