Conceptos Clave: Geografía, Movimientos Terrestres y Radiación Solar
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Conceptos Fundamentales de Geografía y Energía Solar
Coordenadas Geográficas
Las coordenadas geográficas son un sistema de referencia que permite ubicar cualquier punto en la superficie terrestre mediante dos valores angulares: la latitud y la longitud.
Latitud
La Latitud es el ángulo que forma la recta que pasa por un punto y el centro de la Tierra, con el plano ecuatorial (el plano que divide la Tierra en dos semiesferas: hemisferio Norte y hemisferio Sur). Los puntos que tienen la misma latitud se denominan paralelos. Ejemplos clave incluyen el Ecuador (0º), el Trópico de Cáncer (23,45º) y el Trópico de Capricornio (-23,45º).
Longitud
La Longitud es el ángulo que existe entre un punto y un meridiano que se toma como referencia (el Meridiano de Greenwich), medido sobre el paralelo que pasa por dicho punto. Los puntos con la misma longitud se denominan meridianos. El meridiano de referencia es el que pasa por el distrito londinense de Greenwich.
Movimientos de la Tierra
La Tierra realiza diversos movimientos en el espacio, siendo los principales la Rotación y la Traslación. Existen otros movimientos más complejos como la Precesión o la Nutación.
Rotación
- Definición: Movimiento de la Tierra sobre su propio eje Norte-Sur.
- Duración: Una vuelta completa cada 24 horas.
- Efecto: Es la responsable de la sucesión de los días y las noches.
Traslación
- Definición: Movimiento de la Tierra alrededor del Sol.
- Duración: Una vuelta completa cada 365 días, 5 horas, 56 minutos y 4 segundos.
- Sentido: Su sentido es opuesto a las agujas del reloj si se observa desde el hemisferio Norte.
- Efecto: Es responsable de las estaciones del año (verano, invierno, primavera, otoño).
Coordenadas Solares
Las coordenadas solares se utilizan para definir la posición del Sol en la bóveda celeste. Las principales son el Azimut y la Elevación.
Azimut (Eje X)
El Azimut es el ángulo que forma la trayectoria del Sol en el plano horizontal respecto al Sur (en el hemisferio Norte). Se representa con el símbolo Ys. Es positivo en sentido Oeste y negativo en sentido Este.
Elevación (Eje Y)
La Elevación es el ángulo que forma la dirección del Sol con el plano horizontal. Se representa con el símbolo ys. En el amanecer (orto) y en la puesta de Sol (ocaso), la elevación es de 0º. En su punto más alto, puede alcanzar los 90º.
Radiación Solar
La radiación solar es la energía emitida por el Sol que llega a la Tierra. Se clasifica según su interacción con la atmósfera y la superficie.
Tipos de Radiación Solar
- Radiación Directa: Llega a la superficie atravesando la atmósfera sin desviarse.
- Radiación Difusa: Modifica su trayectoria por efecto de nubes, polvo o aerosoles.
- Radiación Reflejada: Se refleja en la superficie terrestre.
Fórmulas Clave
La Radiación Global (RGlobal) es la suma de los tres tipos de radiación:
RGlobal = RDirecta + RDifusa + RReflejada
Irradiancia (G)
La Irradiancia (G) es la potencia luminosa por unidad de superficie, medida en W/m².
Irradiación
La Irradiación es la energía luminosa incidente por unidad de superficie durante un periodo de tiempo determinado, medida en W·h/m². Se representa con la letra G, pero en este contexto se puede usar Gxy (donde x=tiempo, y=superficie/orientación).
Orientación de Superficies y Conversión Energética
Orientación Óptima de una Superficie
Para que una superficie reciba la mayor cantidad de energía luminosa posible, los rayos solares deben incidir perpendicularmente a ella.
Conversión de Unidades
Es importante conocer las equivalencias energéticas:
- 1 kWh = 3600 kJ
- kJ = kW · s (kilojulios = kilovatios · segundos)