Radiación solar

La radiación solar es la energía emitida por el Sol, que se propaga en todas las direcciones a través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía es el motor que determina la dinámica de los procesos atmosféricos y el clima. La energía procedente del Sol es radiación electromagnética proporcionada por las reacciones del hidrógeno en el núcleo del Sol por fusión nuclear y emitida por la superficie solar.

El Sol emite energía en forma de radiación de onda corta. Después de pasar por la atmósfera, donde sufre un proceso de debilitamiento por la difusión, reflexión en las nubes y de absorción por las moléculas de gases (como el ozono y el vapor de agua) y por partículas en suspensión, la radiación solar alcanza la superficie terrestre oceánica y continental que la refleja o la absorbe. La cantidad de radiación absorbida por la superficie es devuelta en dirección al espacio exterior en forma de radiación de onda larga, con lo cual se transmite calor a la atmósfera.

## DISTRIBUCIÓN ESPECTRAL DE LA RADIACIÓN SOLAR

La energía solar llega en forma de radiación electromagnética o luz. La radiación electromagnética, son ondas producidas por la oscilación o la aceleración de una carga eléctrica. Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para propagarse, por lo que estas ondas pueden atravesar el espacio interplanetario e interestelar y llegar a la Tierra desde el Sol y las estrellas. La longitud de onda (l) y la frecuencia (m) de las ondas electromagnéticas, relacionadas mediante la expresión lm = C (donde C es la velocidad de la luz), son importantes para determinar su energía, su visibilidad, su poder de penetración y otras características. Independientemente de su frecuencia y longitud de onda, todas las ondas electromagnéticas se desplazan en el vacío a una velocidad de C = 299.792 km/s.

La radiación es emitida sobre un espectro de longitud de ondas, con una cantidad específica de energía para cada longitud de onda. La longitud de onda de la luz es tan corta que suele expresarse en nanómetros (nm), que equivalen a una milmillonésima de metro, o una millonésima de milímetro o en micrómetros (µm) que equivalen a una millonésima de metro.

### La radiación electromagnética

Se puede ordenar en un espectro en diferentes longitudes de onda, como se muestra en la figura 1, que se extiende desde longitudes de onda corta de billonésimas de metro (frecuencias muy altas), como los rayos gama, hasta longitudes de onda larga de muchos kilómetros (frecuencias muy bajas) como las ondas de radio. El espectro electromagnético no tiene definidos límites superior ni inferior y la energía de una fracción diminuta de radiación, llamada fotón, es inversamente proporcional a su longitud de onda, **entonces a menor longitud de onda mayor contenido energético.**

### Rayos ultravioleta

El Sol emite energía en forma de radiación de onda corta, principalmente en la banda del **ultravioleta, visible y el infrarrojo cercano**, con longitudes de onda entre 0,2 y 3,0 micrómetros (200 nm a 3.000 nm). Aproximadamente un 99% de la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra está contenida en la región entre 0,2 y 3,0 µm mientras que la mayor parte de la radiación terrestre de onda larga está contenida en la región entre 3,5 y 50 µm (Ver figura 2). Las ondas en el intervalo de 0,25 µm a 4,0 µm se denominan espectro de onda corta, para muchos propósitos como en aplicaciones de celdas solares y en el proceso de la foto­síntesis.

## ¿La radiación solar varía según la ubicación en que nos encontremos?

Debido a que la tierra gira alrededor del sol, existen diferentes variables que permiten según nuestra ubicación geográfica que haya menos o más radiación solar, estas variables son:

1. Latitud: Existe una menor radiación solar, mientras haya una mayor distancia de la línea ecuatorial.
2. Altura sobre el nivel del mar: a mayor altura sobre el nivel del mar, mayor radiación.
3. Orografía: Se refiere a las elevaciones que puedan existir en una zona en particular. Por ejemplo, los valles profundos tienen menor radiación solar.
4. Nubosidad: El incremento de nubes disminuye la radiación solar.
5. Movimiento de traslación del planeta: Este es el movimiento que realiza el planeta Tierra al girar alrededor del sol y es el responsable de la existencia de las estaciones en la tierra a lo largo del año. Gracias a este movimiento, por ejemplo, en ciertas épocas del año, los polos de la tierra reciben menos radiación solar.

## Efectos sobre la salud

La exposición exagerada a la radiación solar puede ser perjudicial para la salud. Esto está agravado por el aumento de la expectativa de vida humana, que está llevando a toda la población mundial a permanecer más tiempo expuesto a las radiaciones solares, lo que aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de piel.

La radiación ultravioleta es emitida por el Sol en longitudes de onda que van aproximadamente desde los 150 nm (1500 Å), hasta los 400 nm (4000 Å), en las formas UV-A, UV-B y UV-C, pero a causa de la absorción por parte de la atmósfera terrestre, el 99 % de los rayos ultravioletas que llegan a la superficie de la Tierra son del tipo UV-A. Ello nos libra de la radiación ultravioleta más peligrosa para la salud. La atmósfera ejerce una fuerte absorción que impide que la atraviese toda radiación con longitud de onda inferior a 290 nm (2900 Å). La radiación UV-C no llega a la tierra porque es absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera, por lo tanto no produce daño. La radiación UV-B es parcialmente absorbida por el ozono y llega a la superficie de la tierra, produciendo daño en la piel. Ello se ve agravado por el agujero de ozono que se produce en los polos del planeta.

## ¿Cómo es la radiación solar en Colombia?

El IDEAM, junto con la UPME (Unidad de Planeación Minero Energética) han publicado este año la última versión del Atlas de Radiación Solar de Colombia, herramienta fundamental para la valoración de la disponibilidad de la energía solar en el territorio nacional.

“Colombia debido a su posición geográfica es favorecida con una gran disponibilidad del recurso solar. Las zonas que reciben mayor intensidad de radiación solar global en Colombia, superiores a los 4,5 kWh/m2 por día son: la región Caribe, las Islas de San Andrés y Providencia, amplios sectores de Vichada, Arauca, Casanare, Meta, el norte y oriente de Antioquia, el norte y centro de Norte de Santander, el suroriente de Santander, el centro y norte de Boyacá, el norte de Cundinamarca, el sur y oriente del Tolima, el norte del Huila, la zona que se inicia al centro del Cauca, atraviesa el Valle del Cauca de sur a norte y llega hasta el eje cafetero y el sector del norte de Nariño.

Los valores más altos (superiores a los 5,5 kWh/m2 por día) se presentan en sectores de La Guajira y en el norte de Atlántico, Bolívar y Magdalena. Las zonas con menor intensidad de radiación solar global en Colombia, con promedios inferiores a los 3,5 kWh/m2 por día, se presentan en amplios sectores de Chocó, occidente de Putumayo y Valle del cauca, suroriente de Cauca, oriente de Nariño y muy pequeños sectores de Cundinamarca, Caquetá y Santander.”

## Bibliografía

1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Radiación solar [1]
2. ↑ Radiación solar en Colombia [2]
3. ↑ Radiación solar wiki [3]
4. ↑ Atlas de radiación solar [4]