Trabajo Semestral Practica #1 ¨Radiación solar¨

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 Universidad Autónoma de Baja California

Área de Conocimiento de Ciencias del Mar

Departamento de Biología Marina

Trabajo Semestral

Practica #1 ¨Radiación solar¨

Nombre

Cabrera Brito Paloma  

Cerpa Parrales Gabriel

Enriquez Galindo Raquel Abigail

 Quintero Vidales Maximiliano

La Paz, Baja California Sur 22 de Febrero de 2017.

Introducción

La radiación solar es la energía  radiante emitida por el sol con longitudes de onda entre 280 y 2.800 nm. Se subdividen en ultravioleta (100 a 380 nm), luz visible (380 a 780 nm) e infrarroja (700 a 3000 nm). La radiación ultravioleta, especialmente la UV-B y UV-C pueden ser dañinas para las plantas, ya que puede producir daño fotoquímico al ADN celular y disminuir la tasa fotosintética. La radiación infrarroja cercana (700 a 1500 nm) provoca que la temperatura de las hojas se eleve. La mayor parte de la banda de luz visible se usa para fotosíntesis. (Troy Buechel, 2016)

La luz es uno de los dos factores físicos principales que controlan la producción primaria en los océanos por otra parte también intervienen las fuerzas físicas que llevan los nutrientes de las aguas profundas, estas características determinan la producción primaria en cualquier parte del océano del mundo. Estos factores son importantes para determinar la cantidad y el tipo de animales marinos que se producen en ciertas latitudes, incluidos los peces que se capturan comercialmente (Lalli y Parsons, 1932).

Aproximadamente la mitad de esta energía se absorbe y dispersa en las diversas capas de la atmósfera, de modo que la cantidad que llega a la superficie del mar es aproximadamente el 50% de la que se recibe en la parte superior de la atmósfera.

Una parte de la radiación solar que penetra en el mar es absorbida por las plantas durante la fotosíntesis, y esta energía se utiliza en la conversión de la materia inorgánica en compuestos orgánicos (Lalli y Parsons, 1932).

Algunas longitudes de onda de la luz son absorbidas por las moléculas de agua y se convierten en calor, lo que establece el régimen de temperatura de los océanos (Lalli y Parsons, 1932).

La radiación solar incidente es más variable en altas latitudes con relación a los trópicos, en estos la variabilidad está asociada a épocas de lluvias y sequías, mientras que en los polos la radiación es cero durante los meses de invierno (Redfield et al,1963).

Los cambios en la radiación solar dependen de la latitud, la estación del año y del patrón de las condiciones atmosféricas. Se pretende determinar cómo afecta las horas de luz y la radiación solar a  la producción primaria en diferentes latitudes a lo largo de un año juliano (366 días).

 Metodología

De la bibliografía se obtuvieron distintas fórmulas para calcular la radiación solar con respecto a latitud y el día del año deseado.

La siguiente fórmula  es utilizada para el cálculo de la energía generada y se basa en tablas de radiación media mensual sobre la superficie deseada y los siguientes valores:
= valor medio mensual y anular de la irradiación diaria, medido en (; el parámetro = representa el azimut (ángulo que forma la dirección con el norte geográfico), y = la inclinación del generador; = Potencia pico del generador; = Eficiencia de la instalación en condiciones reales de trabajo ; y = 1 .[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

Se utilizó la fórmula   para calcular las horas de luz diarias, donde representa la hora angular solar y se calcula como  en esta fórmula  representa la latitud geográfica y la declinación solar. Estas fórmulas fuera tomadas de Sendiña y Pérez (2006). [pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

La obtención de datos para la radiación solar fue medida mediante el programa Matlab comparando los días julianos a lo largo de un año con diferentes latitudes (-90,-60,-30,0,30,60,90) y las variaciones de luz que presentan estas latitudes en el mismo año, estas latitudes nos dan un comportamiento de la radiación y horas de luz a nivel global ya que abarcan casi todo el globo.

Resultados y discusión

Se obtuvieron dos gráficas, una donde podemos observar el comportamiento de las horas de luz en el hemisferio norte y en el hemisferio sur a lo largo de un año juliano (figura 1).

En la otra gráfica (figura 2) se observa el comportamiento de la radiación incidente en los océanos a lo largo de un año con respecto a las latitudes del globo.

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Figura 1. Gráfica de las horas de luz con respeto a días julianos en diferentes latitudes.

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Figura 2. Gráfica de la radiación incidente con respecto a días julianos en diferentes latitudes.

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