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Tema 2:
Transferencia de Calor en la Atmósfera
1
Conducción: Se produce cuando existe un gradiente de temperatura.
Convección: Ocurre por el movimiento de un fluido cuyas partes están a diferentes temperaturas.
Radiación: Se debe a la redistribución de las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas del sistema y se emite en función de la temperatura del mismo.
Mecanismos de Transferencia de Calor
Una clasificación de tipos de calor
Calor latente ……………………… NO hay variación de T Calor sensible ……………………. SÍ hay variación de T
2
Variación de la radiación con la latitud
23.5º
23.5º
N 23.5º
La mitad de la radiación llega (aprox.) entre los paralelos 20º y -20º. A la zona intertropical (-23.5º,23.5º) llega más de la mitad.
h
Area 1 Area 2
1 2 sen hArea Area= ×
Flujo 1 > Flujo 2 Y si consideramos la absorción, puede ocurrir: Flujo 1 >> Flujo 2
Flujo = Potencia / Area
3
Radiación recibida y absorbida por Tierra µm
-1
Valor estimativo del flujo vertical en superficie: 21 kW mSUPFlujo⊥ −
La horizontalidad de los rayos debilita doblemente el flujo: 1. Más área, misma potencia, menos flujo. 2. Más recorrido, más absorción, menos potencia,
menos flujo.
4
Radiación infrarroja emitida por Tierra
cal/(cm2 min µm)
µm
Radiación de cuerpo negro, un modelo de la emitida por la Tierra.
4
-8 -2 -4
Stefan-Boltzmann ,,
5.67 10 Wm K .E Tσ
σ
=
= ×
max
max
Ley de Wien,,
2898 m K.
Si 10 m,
290 17 .o
T ctecte
T K C
λµ
λ µ
==
=
=
5
6
15 ¡23 > 7!
Balance de Energía atmosférica
Energías por unidad de tiempo en unidades relativas, sobre un total 100 unidades recibidas. Superficie = Suelo + Océano.
Variación de la
radiación con las
estaciones
Paralelos notables
LATITUD (º)
Ecuador 0 Trópico Cáncer + 23.5 Tróp. Capricº - 23.5 Círculo Polar
Ártico 90 - 23.5 =
+ 66.5 Círculo Polar
Antártico - 66.5
21 /6
21 /9
21 /12
21 /3
7
Variación de la radiación
con las estaciones
Rayos verticales en el Trópico de Cáncer (23.5º)
Rayos verticales en el Trópico de Capricornio (-23.5º)
Rayos verticales en el Ecuador
Rayos verticales en el Ecuador
8
9
El Sol en la
esfera celeste
- Verano: Más horas de sol y rayos más verticales; arco > semicircunferencia. - Equinoccio: arco = semicircunferencia. - Invierno: Menos horas de sol y rayos más horizontales; arco < semicircunferencia.
Estrella Polar
ϕ Latitud:
10
Evolución del número de horas
y de la inclinación solares
Horas solares (h) , altura solar (º) máxima.
Aproximadas.
España Ecuador Suecia
15 h , 73º
12 h , 67º
19 h , 50º
12 h , 50º
12 h, 90º
12 h , 27º
9 h , 27º
12 h , 67º
5 h , 4º
11
