Energía Solar: Impacto en la Atmósfera, Clima y Recursos

La Energía del Sol y su Influencia en la Tierra

La Atmósfera como Filtro Protector

La atmósfera actúa como un filtro: parte de la radiación que llega del Sol es muy peligrosa. Esas radiaciones son absorbidas por la atmósfera y no llegan hasta nosotros. Este efecto de filtro es especialmente eficaz al atardecer o al amanecer, cuando el Sol llega rasante, ya que en esos momentos la radiación solar tiene que atravesar un gran espesor de aire.

El filtrado de la atmósfera es tanto más eficaz cuanto mayor es el espesor de aire que atraviesa la radiación solar.

Diferencias de Temperatura y Movimiento

La causa del movimiento no es que la temperatura del agua sea alta, sino la diferencia de temperatura. El agua caliente tiende a subir a la superficie porque es más ligera que el agua más fría.

El Desigual Reparto de la Energía Solar

Corrientes Atmosféricas y Oceánicas

En la Tierra se forman también 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: se establecen corrientes oceánicas cálidas desde el ecuador en dirección a los polos, y corrientes frías que se generan en los polos y que se desplazan hacia el ecuador.

Dinámica Atmosférica a Escala Solar

Ascendencias Térmicas

La tendencia del aire frío a bajar y el caliente a subir da lugar con frecuencia a auténticos chorros de aire que ascienden desde el suelo como columnas invisibles.

Tormentas

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

El suelo calienta el aire situado sobre él, que tiende a subir en forma de ascendencias térmicas. Su ascenso aspira el aire más fresco situado sobre el mar, originando una brisa que sopla hacia el continente.

Por la noche el proceso se invierte, ya que el suelo también se enfría más rápidamente.

Brisa de Valle

En el interior también se forman brisas, a veces muy fuertes, por la tendencia del aire caliente a ascender. Los valles de los ríos funcionan como conductos por los que asciende hacia su cabecera el aire caliente que se acumula en ellos.

Este proceso origina una brisa, llamada brisa de valle.

Dinámica Atmosférica a Gran Escala

La meteorología estudia y trata de predecir el comportamiento de la atmósfera a una escala de cientos de kilómetros.

Mapas de Isobaras

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).

Nubes

El aire que se desplaza en forma de viento puede contener vapor de agua. Este vapor puede condensarse en forma de nubes. Esto ocurre en las proximidades de las borrascas. También pueden formarse nubes si una masa de aire con humedad asciende al llegar a un relieve montañoso. La niebla es un tipo de nubosidad que se forma cerca del suelo, cuando el aire 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. Pero si la temperatura desciende, estas gotas se condensan aumentando así su tamaño. Si además las gotas se unen entre sí, llegan a alcanzar un peso suficiente para hacerlas caer, produciéndose entonces precipitaciones en forma de lluvia.

Si la temperatura en las nubes está muy por debajo de los 0 ºC, el vapor de agua forma directamente cristalitos de hielo, que se adhieren unos a otros dando lugar a copos de nieve.

Cuando las gotas se congelan originando esferas de hielo, constituyen el granizo. Las bolas de granizo empiezan a caer pero son arrastradas de nuevo hacia arriba. 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.

La energía del Sol, junto con la acción de la gravedad, es la que mueve 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.

El Uso de la 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 y enrollada en forma de serpentín, que se sitúa sobre una placa.
• Un depósito, donde se acumula el agua caliente.

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.

Los Riesgos de la Energía Solar

Deterioro de la Ozonosfera

El nombre de esta capa se debe a que en ella el gas ozono es abundante. El término "agujero en la capa de ozono" se trata en realidad de una disminución en la eficacia de la ozonosfera para filtrar la luz ultravioleta.

Cambio Climático

Durante el día, la luz del Sol calienta el suelo y por la noche todos los objetos que han acumulado calor durante el día lo emiten en forma de radiación. Una parte de esta radiación atraviesa la atmósfera y escapa al espacio, mientras que otra parte queda retenida, lo que impide un enfriamiento excesivo y mantiene una temperatura adecuada. Algunos gases, sobre todo el dióxido de carbono (CO2), absorben parte de la radiación que normalmente escaparía, lo que provoca que la atmósfera se caliente más de lo normal. Esto es el calentamiento global.