¡Pasa el Sol y entra el Invierno!

El lunes pasado, entre una hora, la temperatura bajó 20 grados F. ¡Ha empezado el invierno! En esta tema, quiero escribir un poquito sobre las estaciones. En verdad, es un ejercicio para mí.  Quiero aprender unas de las palabras técnicas para describir el movimiento de energía procedente del Sol, y para describir que pasa cuando llega la energía en la atmósfera de la Tierra.

Tenemos invierno cuando el Sol esta mas baja en el cielo.
Tenemos invierno cuando el Sol esta mas baja en el cielo.

Empecemos con el concepto de la radiación. El Sol emite energía en la forma de radiación. Podemos imaginar este concepto en dos maneras: (1) la radiación adopta la forma de partículas de energía (se llaman fotones) y (2) al mismo tiempo, la radiación existe en la forma de ondas. Imagino que hay partículas in los rayos del Sol que viajen en ondas.

Todas cosas emiten energía en la forma de radiación (incluyen nosotros!). Si tuviera mas energía, las ondas estaría mas cortas. El largo de la onda depende de la temperatura de la cosa que emite la radiación.

Por ejemplo, el Sol emite radiación en las ondas visibles – ondas a 0.5 micrómetros a largo. La Tierra (y los seres humanos también) emite radiación en la banda 9-11 micrómetros.

Cuando la radiación del Sol entra la atmósfera de la Tierra hay tres posibilidades: (1) dispersión, (2) reflexión, y (3) absorción. Mucha de la radiación del Sol entra la atmósfera y, cuando choca con las moléculas de oxígeno y nitrógeno, dispersa en otras direcciones. Los colores azules en la luz dispersa más que los otros colores. Resulta en el cielo azul.

La porcentaje de la radiación que absorba la superficie de la Tierra depende de la altura del Sol con la horizontal de la superficie terrestre. Cuando los rayos del Sol están perpendicular con la superficie, ellos están más concentrada y la absorción aumenta. Pero, si el Sol esta en una alta mas baja, los rayos llegan a la superficie de la tierra después de pasar por mucha atmósfera. Mucha de la radiación dispersa. Por eso, los latitudes altos, cerca de los Polos, son tan fríos como los lugares cerca del ecuador.

Ahora, considera la Tierra y su órbita alrededor del Sol. Su órbita es casi circular. (Bueno, la Tierra esta un poquito tan cerca el Sol en enero como en julio, pero eso no importa mucha a la energía que recibe la Tierra – no voy a escribir más de eso hoy). Añadamos el hecho de que el eje de rotación de la Tierra esta inclinada con el plano de la eclíptica. Es importante porque la inclinación determina las estaciones. El eje siempre apunta en la misma dirección en el espacio.

Las estaciones del año - desde Wikipedia Commons
Las estaciones del año – desde Wikipedia Commons

Así, en una parte del año, el hemisferio norte se dirige lejos del Sol, y en otra parte del año, se dirige hacia el Sol.  Esto afecta la altura del Sol en el cielo. Esta más baja en el invierno y más  alta en el verano. ¡Y así es como tenemos estaciones!

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