Facultad Politécnica - Universidad Nacional de Asunción
Aranduka Vol. 5, nº 1 (Jul. 2014)
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precipitable (W). Esta ecuación será mostrada en
el capítulo de resultados.
(1)
En donde g es el valor de la gravedad, q es la
humedad específica y p es la presión.
El conocimiento del valor de agua precipitable
es muy importante para los análisis
sinópticos, climatológicos (hasta indicios
de cambio climático), propagación de ondas
electromagnéticas, etc. El radio sonda ofrece
una medida directa del agua precipitable con
una precisión alta. Lastimosamente la calidad
de redes de estaciones de de sondeos no es
buena. Por eso es importante hallar un modelo
de estimación que relacione el agua precipitable
total con algunos parámetros en la superficie.
Relación entre el vapor de agua y la radiación
solar
La absorción de la radiación solar por el vapor
de agua en la atmosfera es proporcional a la
cantidad de vapor de agua en la atmosfera, por
eso, midiendo la absorción en la atmosfera
podemos estimar la cantidad de vapor de agua
presente en la troposfera.
El Sol es la fuente de energía primaria para el
sistema terrestre (atmósfera, hidrosfera, biosfera,
criósfera y litósfera). Los sistemas terrestres
intercambian constantemente materia y energía
a través de ciclos físicos y biogeoquímicos.
Los ciclos físicos, entre los cuales se incluyen
los movimientos atmosféricos y oceánicos, son
impulsados por la energía solar, motivo por el
cual necesitamos comprender la distribución de
la energía solar en todo el mundo.
La transferencia de energía desde el Sol hacia la
Tierra ocurre casi exclusivamente por radiación
(aparte de una cantidad despreciable de masa
asociada al viento solar). El máximo de energía
en el ecuador y el mínimo en los polos son
producto de la diferencia en la distribución del
haz de energía solar, que en las latitudes más
altas abarca un área mayor, y su consiguiente
atenuación por parte de la atmósfera.
En la atmosfera, la composición química de la
atmosfera es compuesta por 78% de nitrógeno
y 20% de oxigeno. Cerca de la superficie se
encuentran otros gases en pequeño porcentaje
entre los cuales algunos son responsables de la
absorción de la radiación solar como el dióxido
de carbono, metano, ozono y oxido nitroso.
El vapor de agua tiene un papel importante en la
absorción de la radiación solar. La cantidad de
vapor de agua es muy variable, de 0,1 % hasta
5 %. Debido a esta variabilidad del vapor de
agua el valor de la radiación absorbida también
varía porque la absorción de radiación solar es
proporcional a la cantidad de vapor de agua.
Absorción Selectiva
El espectro solar muestra un gran número de
líneas y bandas de absorción por los gases
de la atmósfera de la tierra. Los principales
gases atmosféricos absorbedores de energía
solar son el vapor de agua (H2O), dióxido de
carbono (CO2), ozono (O3) (Figura 2). Antes de
interactuar con la atmosfera terrestre, el 7 % de
la radiación solar se ubica en el ultravioleta, por
debajo de 0,38 μm; el 45 % en la región visible,
entre 0,38 μm y 0,76 μm; el 43% en el infrarrojo
cercano, entre 0,76 μm y 2,2 μm; y el restante
5% en el infrarrojo medio, entre 2,2 μm y 25
μm. La radiación ultravioleta es casi absorbida
por encima de los 20 km debido al ozono (O3).
En el intervalo de 0,3 μm a 2,8 μm (rango del
radiómetro utilizado en este trabajo), se encuentra
aproximadamente el 90 % de la radiación total.
Fig. 2. Curva de distribución espectral de un cuerpo
negro a 5900 K, en el tope de la atmosfera y a nivel
del mar. Adaptado del Peixoto e Oort (1993)