Diferencia entre revisiones de «Irradiación solar en Argentina»

La enciclopedia de ciencias y tecnologías en Argentina

m
(/* Historia: 1998 RISOL)
 
(No se muestran 27 ediciones intermedias del mismo usuario)
Línea 1: Línea 1:
−
La '''irradiancia solar''' es la magnitud que mide la potencia por unidad de área de la energía de radiación solar incidente en una superficie colocada en un lugar y tiempo bien especificados. La magnitud es frecuentemente designada por los medios de comunicación social como '''radiación solar''', la potencia de la radiación electromagnética emitida por el Sol por unidad de área, magnitud cuya correcta denominación técnica es '''radiancia solar'''. La irradiancia solar en la superficie terrestre es la radiancia solar filtrada por la interposición de la atmósfera. Su valor depende críticamente de la latitud, la época del año, la hora del día y el clima imperante en el lugar.
+
En este artículo  se da la historia de las mediciones de '''irradiación solar en Argentina''', identificando los valores disponibles en noviembre de 2017. Los mismos son de gran importancia para las aplicaciones de la energía solar en el país.
  
  
−
==Introducción==
+
==Historia==
−
[[Archivo:Irradiancia solar.jpg|500px|right|thumb|<small><center>'''Irradiancia espectral del Sol en el planeta Tierra.'''</center></small>]]
+
[[Archivo:Observatorio de Física Cósmica de San Miguel edificio.jpg|300px|right|thumb|<small><center>'''Observatorio de Física Cósmica de San Miguel.'''</center></small>]]
−
El origen de la radiación electromagnética proveniente del Sol es la reacción de fusión nuclear que se produce constantemente en su interior. En ella dos núcleos de hidrógeno (protones) se combinan para formar un núcleo de helio, liberando energía en el proceso —el mismo que en la llamada "bomba de hidrógeno"—. El hidrógeno constituye el 74,9% de la masa del Sol, y el helio el 23,8% (en leve pero constante incremento) y sólo el 1,3% restante corresponde a otros elementos químicos.
+
* 1874: Se hacen las primeras mediciones de irradiancia solar en la estación meteorológica de la ciudad de Córdoba.
 +
* 1886, marzo: Comienza la medición regular del resplandor solar (heliofanía) en la estación meteorológica Córdoba, con un heliógrafo de Campbell-Stokes.
 +
* 1888, mayo: Comienza la medición regular del resplandor solar (heliofanía) en la estación meteorológica Fisherton (Pcia. de Santa Fe). Poco después se sumaría la de Chacarita en la Ciudad de Buenos Aires.
 +
* 1904, 1º de julio: Creación del Observatorio Meteorológico y Geofísico de Pilar (Pcia. de Córdoba), que comenzó poco después estudios de irradiancia y del disco solar (manchas y fáculas).
 +
* 1923: Creación del Observatorio Geofísico de La Quiaca (Pcia. de Jujuy), cuya tarea durante los 10 años siguientes fue la medición de la constante solar.
 +
* 1935: Observatorio de Física Cósmica de San Miguel: Creado con el aporte de empresas y particulares y gestionado por los jesuitas en el predio del Colegio Máximo de San Miguel. En ese momento fue uno de los cinco de su tipo en el mundo.[https://historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/obssanmiguel/]
 +
* 1947: El Servicio Meteorológico Nacional contrata al austríaco Fritz Prohaska, quien dota de piranógrafos a varias estaciones meteorológicas de Argentina.
 +
* 1957: Se crea el Instituto de Física de la Atmósfera, que hace mediciones con pirgeómetros y balances.
 +
* 1963: Creación de la Red Nacional de Estaciones Agrometeorológicas del [[INTA]].
 +
* 1964: Se crea la Comisión Nacional para el Año Internacional del Sol Quieto (CNAISQ) para capitalizar los fondos internacionales asignados para este tipo de estudios.
 +
* 1968: La Ley Nacional 18480 crea la Comisión Nacional de Estudios Geo-Heliofísicos (CNEGH) a partir de la CNAISQ.
 +
* circa 1970: Por convenio, el Observatorio de Física Cósmica de San Miguel se incorpora como observatorio piloto de la CNEGH con la denominación de Observatorio Nacional de Física Cósmica San Miguel (ONFCSM).
 +
* 1970-1980: Ernesto Crivelli y Miguel Pedregal, trabajando en la CNEGH, elaboran 12 mapas mensuales y 1 anual de la distribución espacial de la irradiancia solar sobre plano horizontal en Argentina.
 +
* 1976: La dictadura militar cesantea a la mayoría del personal de la CNEGH, perdiéndose gran parte de los datos recopilados por el ONFCSM.
 +
* 1978. El gobierno de facto disuelve la CNEGH, transfiriendo el personal y los bienes muebles e inmuebles a la Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales (CNIE). El ONFCSM pasa a depender la Fuerza Aérea Argentina con la denominación inicial de Centro Espacial San Miguel (CESM) y posterior de Centro de Investigaciones San Miguel (CISM). En noviembre de ese año comienzan a instalarse las primeras estaciones del Noroeste Argentino de la Red Solarimétrica también puesta bajo dependencia de la CNIE.
 +
*  1985: La Red Solarimétrica tiene instaladas 41 estaciones de medición diaria de irradiancia solar.
 +
* 1991: Se disuelve la Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales. El CISM pasa a depender del Dirección General de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Argentina.
 +
* 1997: El físico Hugo Grossi Gallegos, trabajando en el CISM, completa las mediciones de irradiación solar diaria sobre plano horizontal en todo el territorio argentino, presentado en forma de 12 cartas mensuales y 1 anual.
 +
* 1998, 1&ordm; de julio: Creación de la [[Red Iberoamericana de Solarimetría]] (RISOL).
 +
* 2007: Hugo Grossi Gallegos y Raúl Righini publican el ''Atlas de Energía Solar de la República Argentin'' con mapas de irradiación solar (0,3-3,0 &mu;m) sobre plano horizontal y de heliofanía efectiva en todo el territorio nacional (véase Fuentes, más abajo).
  
−
El calor generado por la reacción de fusión nuclear es responsable de que el Sol sea una gigantesca masa incandescente, cuya superficie exterior —que vemos como "disco solar"— tiene una temperatura aproximada de 5.505 °C. Como cualquier cuerpo incandescente, emite radiación electromagnética en un amplio rango de longitudes de onda (o frecuencias) que abarcan desde el ultravioleta hasta el infrarrojo, cuya máxima intensidad está en la región que la vista humana identifica como la amarilla del arco iris. Esta distribución de longitudes de onda es lo que se denomina el espectro de radiación solar, la mayor parte del cual es invisible al ojo humano  (véase el artículo [[Cómo divulgar qué es la luz]]).  
+
==Mapas de energía solar diaria==
 +
Se reproducen a continuación los mapas de energía solar diaria promedio del Atlas de Energía Solar de la República Argentina de Grossi Gallegos y Righini para los 12 meses del año. Las líneas límite entre diferentes colores corresponden a iguales valores (isolíneas o curvas de nivel) de la '''irradiación solar global''' en el territorio argentino. Esta magnitud corresponde al valor de la energía de radiación electromagnética de origen solar directo y difuso (global o total) incidente sobre un plano horizontal de 1 m&sup2; de área en el transcurso de un día, valor promediado para el transcurso del mes indicado en cada caso y expresado en kW·h/m&sup2;. Corresponde a lo que en inglés se denomina alternativamente ''solar exposure'', ''insolation'' o ''solar irradiation''. Por la limitación impuesta por los detectores usados en el país para la recolección de datos, el valor obtenido corresponde al rango de longitudes de onda de 0,3-3,0&nbsp;&mu;m. Los meses se han ordenado de modo que queden en la fila central los de máxima energía solar.
  
−
La radiación electromagnética del Sol se propaga en el vacío con la llamada ''velocidad de la luz'', que es de aproximadamente 299.792 km/s. Esto significa que su energía fluye (como lo hace una corriente de agua) con esa velocidad. La medida física de este flujo es la potencia, la cantidad de energía que fluye por unidad de tiempo (la magnitud análoga para una corriente de agua es el ''caudal''). La unidad estándar internacionalmente usada para la potencia es el Watt (W) como en cualquier artefacto eléctrico domiciliario (en castellano mal denominada ''vatio'' al ignorar que fue elegida en homenaje a las contribuciones científicas de James Watt).
+
<br><center>
−
 
+
<Gallery caption="Isolíneas del promedio diario de irradiación solar (0,3-3,0 &mu;m) global sobre plano horizontal" widths=300 heights=400 perrow=4>
−
Después de abandonar la superficie del Sol su radiación se expande de modo casi homogéneo y constante en el tiempo a través del espacio circundante, salvo por la cíclica influencia de las manchas solares (ciclos de 11 años). La potencia de radiación solar se distribuye así sobre la superficie de una esfera cuyo radio aumenta constantemente con la velocidad de la luz, disminuyendo su valor por unidad de área como la inversa del cuadrado de ese radio. Cuando este frente de onda esférico llega a la atmósfera de la Tierra (donde dicho radio toma el valor de la distancia de la Tierra al Sol, unos 150 millones de kilómetros), la potencia por unidad de área del espectro total de la radiación (irradiancia solar fuera de la atmósfera) es de aproximadamente 1.367 W/m&sup2; (véase Vuerich y otros).
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH julio.jpg|<small><center>'''Julio.<br></center></small>
−
 
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH agosto.jpg|<small><center>'''Agosto.<br></center></small>
−
==Irradiancia espectral==
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH septiembre.jpg|<small><center>'''Septiembre.<br></center></small>
−
[[Archivo:Piranómetro SR20.jpg|150px|right|thumb|<small><center>'''Piranómetro SR20.'''</center></small>]]
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH octubre.jpg|<small><center>'''Octubre.<br></center></small>
−
La radiación solar es reflejada, absorbida o dispersada por la atmósfera terrestre debido a la acción de átomos, moléculas, iones, gases disueltos y partículas en suspensión (gotas de agua, polvo, cenizas de volcanes...). Moléculas como las de oxígeno (O<sub>2</sub>), agua (H<sub>2</sub>0), anhidrido carbónico (CO<sub>2</sub>) y ozono (O<sub>3</sub>) tienen un fuerte impacto porque absorben radiación solar en amplios rangos (llamados bandas de absorción) de longitud de onda, como se ve en la figura adjunta. Asimismo, en las aplicaciones de la irradiancia solar hay que tener en cuenta los rangos de longitudes de onda involucradas, que pueden ser muy diferentes en cada caso. El resultado es que la irradiancia solar directa sobre la superficie terrestre, en un día claro cuando el Sol está en el zenith, se reduce a unos 1.050 W/m&sup2;.
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH noviembre.jpg|<small><center>'''Noviembre.<br></center></small>
−
 
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH diciembre.jpg|<small><center>'''Diciembre.<br></center></small>
−
La distribución espectral de la irradiancia tiene efectos importantes en casos como los siguientes.
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH enero.jpg|<small><center>'''Enero.<br></center></small>
−
 
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH febrero.jpg|<small><center>'''Febrero.<br></center></small>
−
* Calefones solares. La cubierta de vidrio (cuando la captación se hace mediante caños metálicos pintados de negro) y los caños mismos cuando son de vidrio impiden el pasaje de la mayor parte de la radiación solar infrarroja.[http://www.shimadzu.com/an/industry/ceramicsmetalsmining/chem0501005.htm]
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH marzo.jpg|<small><center>'''Marzo.<br></center></small>
−
* Cultivos. El rango de radiación solar que alimenta el proceso de fotosíntesis está mayoritariamente concentrado en el rango visible de las longitudes de onda.[https://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthetically_active_radiation]
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH abril.jpg|<small><center>'''Abril.<br></center></small>
−
* Celdas fotovoltaicos. La eficiencia de diferentes tipos de celda fotovoltaica capaces de generar electricidad a partir de la irradiación solar puede variar mucho según el rango de longitudes de onda usados.[https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_efficiency#Of_solar_cells]
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH mayo.jpg|<small><center>'''Mayo.<br></center></small>
−
 
+
Archivo:Irradiancia solar PDGSPH junio.jpg|<small><center>'''Junio.<br></center></small>
−
[[Archivo:Pirgeómetro CGR4.gif|150px|right|thumb|<small><center>'''Pirgeómetro CGR4.'''</center></small>]]
+
</Gallery>
−
La irradiancia espectral se define como...
+
<br></center>
−
==Instrumentos usados para medir la irradiancia==
 
−
* Balance:  
 
−
* Heliógrafo:
 
−
* Lucímetro:
 
−
* Piranómetro: [[instrumento]] de medición de la irradiancia solar en el rango aproximado de 0,3-3,0&nbsp;&micro;m.
 
−
* Pirgeómetro: [[instrumento]] de medición de la irradiancia solar en el rango infrarrojo aproximado de 4,5-100&nbsp;&micro;m.
 
−
 
 
−
==Glosario==
 
−
Se dan a continuación las definiciones técnicas de las magnitudes antes mencionadas respetando las convenciones de la Radiometría, disciplina que se ocupa de la medición de las ondas electromagnéticas. Se dan entre paréntesis los correspondientes términos en inglés.
 
−
 
 
−
: '''Constante solar''' (''solar constant''): Valor de la irradiancia solar en el espacio exterior a la Tierra, calculado a  1 unidad astronómica del Sol. La unidad astronómica vale aproximadamente 150 millones de kilómetros, aproximadamente la distancia promedio de la Tierra al Sol.
 
−
:'''Heliofanía''' (''sunshine duration''): Medida de la nubosidad de un lugar determinado expresado usualmente en términos de la duración anual promedio (hecho sobre varios años) de la horas de pleno sol (resplandor solar). Tambien puede calcularse por día o por estación, para cuantificar su variabilidad.
 
−
:'''Insolación''' (''insolation''): Valor diario (insolación diurna) o anual (insolación anual) de la energía total de irradiación solar directa (excluyendo la reflejada por las nubes y otras partículas en suspensión en la atmósfera) recibida en un lugar o región determinada de la superficie terrestre. El valor es crítico para las aplicaciones prácticas de la energía solar, incluyendo los cultivos.
 
−
:'''Irradiancia solar''' (''solar irradiance''): Potencia (variación temporal instantánea de energía respecto del tiempo) de radiación electromagnética solar incidente por unidad de área (normal a la dirección de propagación de la radiación) en un lugar, día y hora bien especificados. Lo usual es hacer promedios de varios días.
 
  
 +
[[Archivo:Atlas de energía solar de la República Argentina tapa.jpg|200px|right|thumb|<small><center>'''Tapa del ''Atlas de Energía Solar de la República Argentina''.'''</center></small>]]
 
==Fuentes==
 
==Fuentes==
−
* [https://es.wikipedia.org/wiki/Irradiancia Irradiancia] en Wikipedia en castellano.
+
* Grossi Gallegos, Hugo; ''[https://cyt-ar.com.ar/cyt-ar/index.php/Archivo:Historia_de_la_medici%C3%B3n_de_la_irradiancia_solar_en_Argentina_-_Hugo_Grossi_Gallegos.pdf Historia de la medición de la irradiancia solar en Argentina]''; Luján (Pcia. de Buenos Aires; 2017.
−
* [https://en.wikipedia.org/wiki/Radiometry Radiometría] en Wikipedia en inglés.
+
* Grossi Gallegos, Hugo & Righini, Raúl; ''[https://www.researchgate.net/profile/Hugo_Grossi_Gallegos/publication/317478062_Atlas_de_Energia_Solar_de_la_Republica_Argentina/links/594af49baca2723195de8898/Atlas-de-Energia-Solar-de-la-Republica-Argentina.pdf Atlas de Energía Solar de la República Argentina]''; financiado por la Secretaría de Ciencia y Tecnología de la Nación y la Universidad Nacional de Luján; Luján (Pcia. de Buenos Aires); Mayo de 2007; ISBN 978-987-9285-36-7. [https://cyt-ar.com.ar/cyt-ar/index.php/Archivo:Atlas_de_energ%C3%ADa_solar_de_la_Rep%C3%BAblica_Argentina_-_Grossi_Gallegos_%26_Righini.pdf Descarga local].
−
* Vuerich, E & Morel J P & Mevel S & Oliviéri, J; ''[https://www.wmo.int/pages/prog/www/IMOP/publications/IOM-109_TECO-2012/Session1/O1_07_Vuerich_Sunshine_Duration.pdf Updating and development of methods for worldwide accurate measurements of shunshine duration]'' (Actualización y desarrollo de métodos precisos para la medición mundial de la heliofanía); TECO-2012; Bruselas (Bélgica); 16-18 de octubre de 2012.
+
* Paolantonio, Santiago; ''[https://historiadelaastronomia.wordpress.com/documentos/obssanmiguel/ Observatorio de Física Cósmica de San Miguel]; en el sitio Internet '[https://historiadelaastronomia.wordpress.com/ 'Historia de la astronomía en Argentina y Latinoamérica]''.
  
 
==Véase también==
 
==Véase también==
−
* [[Cómo divulgar qué es la luz]].
+
* [[Irradiación solar]].
−
* [[Irradiancia solar en Argentina]].
+
* [[Servicio Meteorológico Nacional]].
−
* [[Radiación ultravioleta]].
+
* [[Sistema Argentino de Evaluación de Energía Solar]].
−
* [[Sistema Argentino de Evaluación de Energía Solar]] (ENARSOL).
 
  
  
−
[[Categoría:Física]]
+
[[Categoría:territorio]]

Revisión actual del 12:39 18 nov 2017

En este artículo se da la historia de las mediciones de irradiación solar en Argentina, identificando los valores disponibles en noviembre de 2017. Los mismos son de gran importancia para las aplicaciones de la energía solar en el país.


Historia

Observatorio de Física Cósmica de San Miguel.
  • 1874: Se hacen las primeras mediciones de irradiancia solar en la estación meteorológica de la ciudad de Córdoba.
  • 1886, marzo: Comienza la medición regular del resplandor solar (heliofanía) en la estación meteorológica Córdoba, con un heliógrafo de Campbell-Stokes.
  • 1888, mayo: Comienza la medición regular del resplandor solar (heliofanía) en la estación meteorológica Fisherton (Pcia. de Santa Fe). Poco después se sumaría la de Chacarita en la Ciudad de Buenos Aires.
  • 1904, 1º de julio: Creación del Observatorio Meteorológico y Geofísico de Pilar (Pcia. de Córdoba), que comenzó poco después estudios de irradiancia y del disco solar (manchas y fáculas).
  • 1923: Creación del Observatorio Geofísico de La Quiaca (Pcia. de Jujuy), cuya tarea durante los 10 años siguientes fue la medición de la constante solar.
  • 1935: Observatorio de Física Cósmica de San Miguel: Creado con el aporte de empresas y particulares y gestionado por los jesuitas en el predio del Colegio Máximo de San Miguel. En ese momento fue uno de los cinco de su tipo en el mundo.[1]
  • 1947: El Servicio Meteorológico Nacional contrata al austríaco Fritz Prohaska, quien dota de piranógrafos a varias estaciones meteorológicas de Argentina.
  • 1957: Se crea el Instituto de Física de la Atmósfera, que hace mediciones con pirgeómetros y balances.
  • 1963: Creación de la Red Nacional de Estaciones Agrometeorológicas del INTA.
  • 1964: Se crea la Comisión Nacional para el Año Internacional del Sol Quieto (CNAISQ) para capitalizar los fondos internacionales asignados para este tipo de estudios.
  • 1968: La Ley Nacional 18480 crea la Comisión Nacional de Estudios Geo-Heliofísicos (CNEGH) a partir de la CNAISQ.
  • circa 1970: Por convenio, el Observatorio de Física Cósmica de San Miguel se incorpora como observatorio piloto de la CNEGH con la denominación de Observatorio Nacional de Física Cósmica San Miguel (ONFCSM).
  • 1970-1980: Ernesto Crivelli y Miguel Pedregal, trabajando en la CNEGH, elaboran 12 mapas mensuales y 1 anual de la distribución espacial de la irradiancia solar sobre plano horizontal en Argentina.
  • 1976: La dictadura militar cesantea a la mayoría del personal de la CNEGH, perdiéndose gran parte de los datos recopilados por el ONFCSM.
  • 1978. El gobierno de facto disuelve la CNEGH, transfiriendo el personal y los bienes muebles e inmuebles a la Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales (CNIE). El ONFCSM pasa a depender la Fuerza Aérea Argentina con la denominación inicial de Centro Espacial San Miguel (CESM) y posterior de Centro de Investigaciones San Miguel (CISM). En noviembre de ese año comienzan a instalarse las primeras estaciones del Noroeste Argentino de la Red Solarimétrica también puesta bajo dependencia de la CNIE.
  • 1985: La Red Solarimétrica tiene instaladas 41 estaciones de medición diaria de irradiancia solar.
  • 1991: Se disuelve la Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales. El CISM pasa a depender del Dirección General de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Argentina.
  • 1997: El físico Hugo Grossi Gallegos, trabajando en el CISM, completa las mediciones de irradiación solar diaria sobre plano horizontal en todo el territorio argentino, presentado en forma de 12 cartas mensuales y 1 anual.
  • 1998, 1º de julio: Creación de la Red Iberoamericana de Solarimetría (RISOL).
  • 2007: Hugo Grossi Gallegos y Raúl Righini publican el Atlas de Energía Solar de la República Argentin con mapas de irradiación solar (0,3-3,0 μm) sobre plano horizontal y de heliofanía efectiva en todo el territorio nacional (véase Fuentes, más abajo).

Mapas de energía solar diaria

Se reproducen a continuación los mapas de energía solar diaria promedio del Atlas de Energía Solar de la República Argentina de Grossi Gallegos y Righini para los 12 meses del año. Las líneas límite entre diferentes colores corresponden a iguales valores (isolíneas o curvas de nivel) de la irradiación solar global en el territorio argentino. Esta magnitud corresponde al valor de la energía de radiación electromagnética de origen solar directo y difuso (global o total) incidente sobre un plano horizontal de 1 m² de área en el transcurso de un día, valor promediado para el transcurso del mes indicado en cada caso y expresado en kW·h/m². Corresponde a lo que en inglés se denomina alternativamente solar exposure, insolation o solar irradiation. Por la limitación impuesta por los detectores usados en el país para la recolección de datos, el valor obtenido corresponde al rango de longitudes de onda de 0,3-3,0 μm. Los meses se han ordenado de modo que queden en la fila central los de máxima energía solar.


  • Isolíneas del promedio diario de irradiación solar (0,3-3,0 μm) global sobre plano horizontal
  • Julio.
  • Agosto.
  • Septiembre.
  • Octubre.
  • Noviembre.
  • Diciembre.
  • Enero.
  • Febrero.
  • Marzo.
  • Abril.
  • Mayo.
  • Junio.

Tapa del Atlas de Energía Solar de la República Argentina.

Fuentes

Véase también

Obtenido de «https://cyt-ar.com.ar/cyt-ar/index.php?title=Irradiación_solar_en_Argentina&oldid=18106»