LA ENERGÍA DEL SOL

El Sol, emite al espacio una gigantesca cantidad de energía. Esta energía se debe a reacciones nucleares que tiene lugar en su interior, y no a que esté ardiendo como una hoguera.
Hasta la Tierra llega tan solo una pequeñísima parte de esa energía. Es suficiente para mantener la vida, para poner en movimiento la atmósfera y la hidrosfera, y para hacer funcionar el ciclo del agua y los agentes geológicos que modelan el pasaje.
Parte de la radiación que llega del Sol es muy peligrosa.
En la Tierra, esas peligrosas radiaciones son absorbidas por la atmósfera y no llegan hasta nosotros; este efecto de filtro es especialmente eficaz al atardecer o al amanecer.
El filtrado de la atmósfera es tanto más eficaz cuanto mayor es el espesor de aire que atraviesa la radiación solar.

El desigual reparto de la energía solar

La atmósfera retiene y devuelve al espacio una gran parte del a energía que llega del Sol.
Cuando el suelo o el agua absorben esta luz, se calienta. Este calentamiento es desigual. Cerca del ecuador los rayos del Sol llegan hasta la superficie muy perpendiculares; atraviesan un espesor de aire muy pequeño, y el calentamiento es muy efectivo. En estas zonas «hace calor».
En los polos, los rayos del Sol llegan muy oblicuos y atraviesan un gran espesor de aire, calentando poco el suelo y el agua. Por eso en esas zonas «hace mucho frío».

Corrientes atmosféricas y oceánicas

En la Tierra se forman corrientes en la atmósfera que conducen el aire caliente desde el ecuador hacia los polos y el aire frío desde los polos hacia el ecuador. En los océanos ocurre lo mismo.
El movimiento de rotación de la Tierra desvía estas corrientes, impidiéndoles seguir una trayectoria rectilínea y obligándolas a curvarse. Cuanto mayor es la masa y la velocidad de estas corrientes, más se curvan sobre sí mismas, hasta el punto de que acaban formando espirales.

Dinámica atmosférica a escala local

Ascendencias térmicas
La tendencia del aire frío a bajar y del aire caliente a subir, da lugar con frecuencia a auténticos chorros de aire que asciende desde el suelo como columnas invisibles.
Cuando el suelo va acumulando calor y calienta a su vez el aire que esta sobre él, este aire caliente se despega del suelo y forma una de esta corrientes ascendentes.

Tormentas
Si la diferencia de temperatura entre el aire caliente que está sobre el suelo y el aire frío situado en las capas altas es muy grande, las ascendencias térmicas son violentas.
La nube que se forma aumenta de tamaño a medida que es alimentada por el aire caliente y húmedo que asciende. Se trata de un cumulonimbo, una nube de tormenta.


Brisa marina
En las zonas costeras el suelo rocoso se calienta mucho más rápidamente que el agua.
El suelo calienta el aire situado sobre él, que tiende a subir en forma de ascendencias térmicas. Su ascenso «aspira» el aire mas fresco situado sobre el mar, originando una brisa que sopla hacia el continente.
Por la noche este proceso se invierte.

Brisa de valle
En el interior también se forman brisas por la tendencia de aire caliente a ascender. Los valles de los ríos funcionan como conductos por los que asciende hacia su cabecera.
Este proceso origina la brisa de valle, que circula durante el día hacia la parte alta del valle. Durante la noche se invierte el proceso y el valle es recorrido por una brisa suave y fresca, que recibe el nombre de brisa catabática.

Inversiones térmicas
Cuando el tiempo es soleado, lo normal es que al aire cercano al suelo esté más caliente que el aire situado a unos cien metros de altura. En algunas ocasiones, el aire situado arriba está más caliente que el cercano al suelo. Esta situación recibe el nombre de inversión térmica, y cuando se produce, no se forman las corrientes ascendentes, por lo que el humo de las industrias y de los automóviles se queda cerca del suelo y se elevan los niveles de contaminación.

Dinámica atmosférica a gran escala.

La meteorología estudia y trata de predecir el comportamiento de la atmósfera a una escala de cientos de kilómetros. Los meteorólogos cuentan con las fotografías enviadas por los satélites meteorológicos y con los datos sobre presión atmosférica, temperaturas y precipitaciones que les proporcionan miles de observatorios. Con estos datos se realizan los mapas de isobaras, en los que se muestran líneas que unen puntos con la misma presión atmosférica, y que permiten realizar previsiones sobre vientos, nubes y precipitaciones

Vientos
Los vientos se forman por la tendencia del aire a moverse desde las zonas de mayor presión atmosférica (anticiclones) hacia las de menor presión atmosférica (borrascas). Los mapas de isobaras permiten localizar las borrascas y los anticiclones. Unas isobaras muy juntas señalan que se producirán fuertes vientos, mientras que las isobaras muy separadas indican vientos flojos.

Nubes
El aire que se desplaza en forma de viento pude contener vapor de agua. Este vapor puede condensarse en forma de nubes. También pueden formarse nubes si una masa de aire con humedad asciende al llegar a un relieve montañoso. Las nubes se quedan en la ladera enfrentada al viento, ya que al otro lado el aire desciende de nuevo y vuelve de calentarse, desapareciendo las nubes. La niebla es un tipo de nubosidad que se forma cerca del suelo, cuando el aire húmedo se enfría. Las nubes pueden originarse en las borrascas, en las laderas de las montañas o cerca del suelo, formando la niebla.


Precipitaciones
Las gotas de agua que forman las nubes son microscópicas. Su peso es tan pequeño que la agitación del aire es suficiente para mantenerlas en suspensión impidiéndolas caer. Si la temperatura desciende lo suficiente, sobre estas gotas se condensan cada vez más vapor, aumentando así su tamaño, produciéndose entonces precipitaciones en forma de lluvia. Si la temperatura en las nubes está muy por debajo de los 0 º C, el vapor de agua forma directamente cristalitos de hielo, que se adhieren unos a otros dando lugar a copos de nieve. Los cumulonimbos son nubes con corrientes ascendentes muy fuertes que arrastran hacia arriba gotas de agua aunque sean muy gruesas. Las gotas se congelan, originando esferas de hielo que constituyen el granizo. En ocasiones las bolas de granizo empiezan a caer aumentando su tamaño en cada ascenso. El resultado son piedras de granizo de gran tamaño que forman el pedrisco.

El motor de los agentes geológicos

Los agentes geológicos son sistemas naturales que realizan erosión, transporte y sedimentación, produciendo un modelado del paisaje.
Hay diversos agentes geológicos: el viento, el mar... Los agentes geológicos están formados por agua en movimiento o por aire que se mueve en el caso del viento.
La energía del Sol, junto con la acción de la gravedad, es la que mueve a los agentes geológicos que modelan la superficie terrestre.

El efecto regulador de la hidrosfera
Cuando dos objetos que están a diferente temperatura se ponen en contacto, la energía calorífica pasa del más caliente al más frío hasta que sus temperaturas se igualan.
Pero no todas las sustancias se enfrían o se calientan con la misma facilidad. El aire se calienta deprisa, necesita poco calor para subir su temperatura. En cambio, el agua se calienta más despacio, hay que suministrar mucho calor para que su temperatura ascienda.

El uso de la energía solar
Todos los seres vivos utilizan la energía solar. De esta forma podemos afirmar que los ecosistemas ''funcionan'' con energía solar. Actualmente, la energía solar se utiliza industrialmente de dos formas: para producir calor y para generar electricidad.

Producción de calor con energía solar
Los calentadores solares de agua son dispositivos muy sencillos que constan de dos partes:
-Una tubería metálica fina y larga, de color negro en forma de serpentín.
-Un depósito, donde se acumula el agua caliente. Se sitúa por encima del serpentín
Desde el depósito se puede extraer directamente el agua para su consumo o para un circuito de la calefacción.

Producción de electricidad con energía solar
Una célula fotovoltaica es un dispositivo que cuando recibe luz produce electricidad. Cada célula fotovoltaica produce poca electricidad, pero pueden disponerse muchas conectadas entre sí, formando paneles fotovoltaicos para obtener una cantidad de electricidad mayor.
El empleo de energía solar para obtener energía térmica o eléctrica no contamina.