domingo, 1 de marzo de 2009

4. Lugares de mayor radiación en el mundo

El desierto árabe es una región desértica de la Península Arábiga, que cubre una extensión de cerca de 2.330.000 km², ocupando casi la totalidad del istmo. El ser humano ha residido en estos terrenos desde épocas del pleistoceno. Se sitúa en su mayor parte dentro de Arabia Saudita y otras grandes zonas yacen hacia el interior de Jordania, Iraq, Qatar, Kuwait, Omán, Yemen y los Emiratos Árabes Unidos. Su relieve se ve alterado por una serie de cadenas montañosas, con elevaciones que alcanzan alturas de 3.700 m y que limitan en tres laderas con prominentes acantilados. Por lo menos un tercio del desierto está cubierto por arenas, como los arenales del Rub al-Jali que se considera tienen uno de los más inhóspitos climas del planeta. No existen allí cuerpos de agua permanentes; no obstante, el sistema ripario Tigris-Éufrates radica al noreste y el Wadi Ḥajr está ubicado hacia el sur, en Yemen.





El Desierto de Atacama es el desierto más árido de todo el planeta. La región más árida se extiende en el norte de Chile, entre el río Copiapó y el río Loa, en la Región de Antofagasta y al norte de la Región de Atacama. El desierto de Atacama está enmarcado por la cordillera de los Andes y la costa. Forma parte del Desierto del Pacífico y limita al norte con el Desierto de Sechura. Los investigadores, como la National Geographic, consideran que la zona costera del sur de Perú forma parte del desierto de Atacama,[1] [2] incluyendo los desiertos al sur de la Región Ica. Se encuentra situado sobre el Trópico de Capricornio, al igual que el Desierto del Kalahari o que el gran desierto australiano (Gran Desierto de Victoria, Gran Desierto Arenoso, Desierto de Gibson, etcétera).


El Gran Desierto Arenoso se extiende a lo largo de 360.000 km² en el noroeste de Australia. Forma parte de una vasta y llana región conocida como Desierto del Oeste, en el estado de Australia Occidental, que se sitúa entre las montañas rocosas de Pilbara y Kimberley. Limita al sudeste con el Desierto de Gibson y el Lago Mackay, al este con el Desierto de Tanami y al sudoeste con el Lago Dora y el Parque Nacional River Rudall. Toda la región se encuentra escasamente poblada y no existe ningún asentamiento significativamente grande.





Taklamakan es un desierto de Asia Central, en la Región Autónoma Uigur de Xinjiang en la República Popular China. El nombre Taklamakan traducido literalmente quiere decir, "si entras, no saldrás" Ocupa un área de 270.000 km². Por su borde septentrional y meridional lo atraviesan dos ramales de la Ruta de la seda. Los principales oasis son Kashgar, Yarkand y Khotan (Hetian) en el Sudoeste, Kuqa y Turfán en el Norte y Loulan y Dunhuang en el Este. El río de Jade Blanco, llamado así por los depósitos de jade que se encuentran en él, atraviesa este desierto. En las arenas de este desierto se han hallado restos arqueológicos que apuntan al periodo de los Tocarios, un pueblo que habitó la zona entre el primer milenio antes de Cristo y el primer milenio de nuestra era. En la región se han encontrado varias momias con una antigüedad superior a los 4000 años. La mayoría de las momias parecen ser de rasgos europeos lo que apunta a que fueron tocarios. Más tarde, el Taklamakan estuvo habitada por gente de origen euroasiático. Con la dinastía Tang, los chinos extendieron lentamente su control sobre los oasis para poder así controla la ruta de la seda que cruzaba Asia central. Los periodos de control chino estuvieron interrumpidos por periodos de control mongol y tibetano. La población actual consiste en uigugures y kazajos en los pueblos mientras que la población en las ciudades más importantes es de mayoría Han




El desierto del Sahara o del Sáhara (formas igualmente válidas, pero con distinta acentuación y pronunciación) es el desierto cálido más grande del mundo, con unos 9.065.000 km² de superficie. Está localizado en el norte de África, separándola en dos zonas: el África mediterránea al norte y el África subsahariana al sur. Limita por el este con el Mar Rojo, y por el oeste con el Océano Atlántico; en el norte con las montañas Atlas y el mar Mediterráneo. Tiene más de 2,5 millones de años. Su nombre deriva del árabe ṣaḥrā صحراء traducción de la palabra tuareg de Teneré (desierto). Se extiende por el territorio de los siguientes países: Argelia, Túnez, Marruecos, Sáhara Occidental, Mauritania, Malí, Níger, Libia, Chad, Egipto y Sudán, aunque se sabe que el Sahara se expande y contrae a ciclos regulares, de tal forma que sus fronteras con los distintos territorios son poco constantes. Este desierto comparte frontera con casi todos los países del norte de África, donde predomina la cultura árabe. Las dunas comienzan muy cerca del Alto Atlas y se extienden hasta zonas tropicales más al sur. En las faldas del Atlas Marroquí (Alto Atlas), sólo hay vegetación unos metros más allá del curso de los pobres ríos. Sin embargo, ésta tiene un verdor intenso que contrasta con la arena circundante. Abundan las palmeras de dátiles. En ocasiones los oasis están canalizados, para garantizar el riego en las zonas de siembra. Muchas veces el agua no proviene de ríos, sino de acuíferos subterráneos a los que se accede mediante un pozo. Se sabe que su composición es de grava, arena y dunas. Al contrario de lo que se cree, tres cuartas partes de este desierto son de grava, siendo la restante cuarta parte de arena y dunas



La Gran Cuenca (a veces, Gran Cuenca Nevada) (en inglés Great Basin) es una extensa región muy árida del Oeste de los Estados Unidos, localizada entre la sierra Nevada, al oeste, y la cordillera Wasatch (ramal de las montañas Rocosas), al este. La región está formada por altiplanicies desérticas de clima muy continental. La Gran Cuenca tiene varias cordilleras menores paralelas que corren de Norte a Sur y entre ellas hay bastantes salares y lagos salados someros muy alcalinos; el clima es muy seco y continental. Geológicamente, la región se extiende incluyendo el desierto de Mojave y el desierto de Sonora. Administrativamente, la Gran Cuenca comprende la mayoría del estado de Nevada, más de la mitad de Utah, así como partes de California, Idaho, Oregón y Wyoming.


3. Influencia de la radiación solar enel clima


El clima deberá ser un factor determinante a la hora de la elección de un lugar de condiciones climáticas extremas por causa de la radiación; en los climas áridos o hiperáridos la radiación solar será mas determinante que en climas donde, aunque la radiación solar sea mayor, sus repercusiones serían menores por causa de la vegetación, la humedad o la presencia de nubosidades.

2. La radiación solar en el mundo

El mapeado de la radiación solar media del año en el mundo, nos da una idea de qué zonas son las que reciben mayor radiaciónn solar.
Éstas se encuentran principalmente en la zon adel ecuador, difuminandose hacia los polos, aunque entran en juego distintos factores como la nubosidad o las características geológicas del suelo, refractando este mayor o menor radiación, contribuyendo al efecto invernadero y al aumento de la temperatura.


1. Apoyo teórico

Energía recibida

Energía radiante del Sol

La mayor parte de la energía que llega a nuestro planeta procede del Sol. La energía que nos llega de nuestra estrella es una radiación electromagnética que se comporta, a la vez, como una onda, con su frecuencia, y como una partícula, llamada fotón.



Características de las radiaciones electromagnéticas

Velocidad de transmisión en el vacío, c = 299

792 Km s-1

Longitud de onda, l : variable entre kilómetros y milésimas de nanómetro

Frecuencia, n = c/l inversamente proporcional a la longitud de onda

(incluir dibujito fig 2-10 de onda marcando longitud de onda y frecuencia: ver modelo)

Energía, E = h · n , siendo h la constante de Plank. La energía de los fotones de una radiación es mayor en los de longitud de onda

corta y menor en los asociados a una onda larga.

Espectro de radiación electromagnética

Las radiaciones electromagnéticas se distinguen por sus diferentes longitudes de onda. Algunas, como las ondas de radio, llegan a tener longitudes de onda de kilómetros, mientras que las más energéticas, como los ra

yos X o las radiaciones gamma tienen longitudes de onda de milésimas de nanómetro

Las radiaciones de longitud de onda cortas y frecuencias altas, por tanto, son muy energéticas y penetran con cierta facilidad en los materiales poco densos. Por esos los rayos X permiten observar el interior del cuer

po humano. Para detenerlas hacen falta plancha de plomo o materiales similares, muy densos.



La energía que llega al exterior de la atmósfera es una cantidad fija, llamada constante solar. Su valor es de 1,4 · 103 W/m2, lo que significa que a 1 m2 situado en la parte externa de la atmósfera, perpendicular a la línea que une la Tierra al Sol, le llegan 1,4 · 103 J cada segundo. Es una mezcla de radiaciones de longitudes de onda (l ) entre 200 y 4000 nm. Se distingue entre radiación ultravioleta, luz visible y radiación infrarroja.

a)Radiación ultravioleta

La radiación ultravioleta de lmenor de 360 nm, lleva mucha energía e interfiere con los enlaces moleculares provocando cambios de las moléculas. Especialmente las de menos de 300 nm pueden alterar moléculas muy importantes para la vida como el ADN, y provocarían daños irreparables si no fuera porque son absorbidas por la parte alta de la atmósfera, especialmente por la capa de ozono.

El ozono, O3, absorbe con gran eficacia las radiaciones comprendidas entre 200 y 330 nm, por lo que la radiación ultravioleta de menos de 300 nm que llega a la su

perficie de la Tierra es insignificante. Así se comprende la alarma producida cuando se comprobó que este ozono situado en las capas altas de la atmósfera estaba disminuyendo su concentración por efecto de algunos contaminantes

b) Luz visible

La radiación correspondiente a la zona visible cuya l está entre 360 nm (violeta) y 760 nm (rojo), por la energía que lleva, tiene gran influencia en los seres vivos, como veremos.

La luz visible atraviesa con bastante eficacia la atmósfera limpia, pero cuando hay nubes o masas de polvo parte de ella es absorbida o reflejada.

c) Radiación infrarroja

La radiación infrarroja de más de 760 nm, es la que corresponde a longitudes de onda más largas y lleva poca energía asociada. No logra interferir con los enlaces de las moléculas y su efecto se queda en acelerar las reacciones o aumentar la agitación de las moléculas, es decir es lo que llamamos calor y produce aumento de temperatura.

El CO2, el vapor de agua y las pequeñas gotitas de agua que forman las nubes absorben con mucha intensidad las radiaciones infrarrojas.




Energía que llega a la superficie

a) Energía absorbida por la atmósfera

En unas condiciones óptimas con un día perfectamente claro y con los rayos del sol cayendo casi perpendiculares, como mucho las tres cuartas partes de la energía que llega del exterior alcanza la superficie. Casi toda la radiación ultravioleta y gran parte de la infrarroja son absorbidas por la atmósfera. La energía que llega al nivel del mar suele ser radiación infrarroja un 49%, luz visible un 42% y radiación ultravioleta un 9%.

En un día nublado se absorbe un porcentaje mucho más alto de energía, especialmente en la zona del infrarrojo.

b) Energía absorbida por la vegetación

La vegetación absorbe en todo el espectro, pero especialmente en la zona del visible, aprovechando esa energía para la fotosíntesis.




Balance total de energía. Efecto "invernadero"

La temperatura media en la Tierra se mantiene prácticamente constante en unos 15ºC, pero la que se calcula que tendría si no existiera la atmósfera sería de unos -18ºC. Esta diferencia de 33ºC tan beneficiosa para la vida en el planeta se debe al efecto invernadero.

El motivo por el que la temperatura se mantiene constante es porque la Tierra devuelve al espacio la misma cantidad de energía que recibe. Si la energía devuelta fuera algo menor que la recibida se iría calentando paulatinamente y si devolviera más se iría enfriando.

Por tanto la explicación del efecto invernadero no está en que parte de la energía recibida por le Tierra se quede definitivamente en el planeta. La explicación está en que se retrasa su devolución porque, aunque la cantidad de energía retornada es igual a la recibida, el tipo de energía que se retorna es distinto. Mientras que la energía recibida es una mezcla de radiación ultravioleta, visible e infrarroja; la energía que devuelve la Tierra es, fundamentalmente infrarroja y algo de visible.

Las radiaciones que llegan del sol vienen de un cuerpo que está a 6000ºC, pero las radiaciones que la superficie devuelve tienen la composición de longitudes de onda correspondientes a un cuerpo negro que esté a 15ºC. Por este motivo las radiaciones reflejadas tienen longitudes de onda de menor frecuencia que las recibidas. Están en la zona del infrarrojo y casi todas son absorbidas por el CO2, el vapor de agua, el metano y otros, por lo que se forma el efecto invernadero. Así se retrasa la salida de la energía desde la Tierra al espacio y se origina el llamado efecto invernadero que mantiene la temperatura media en unos 15ºC y no en los -18ºC que tendría si no existiera la atmósfera.

Balance energético en la Tierra.- De los 324W.m-2 que llegan de media a la Tierra, en la parte alta de la atmósfera (1400 W.m-2 es la constante solar); 236 W.m-2 son reemitidos al espacio en forma de radiación infrarroja, 86 W.m-2 son reflejados por las nubes y 20 W.m-2 son reflejados por el suelo en forma de radiaciones de onda corta. Pero el reenvío de energía no se hace directamente, sino que parte de la energía reemitida es absorbida por la atmósfera y devuelta a la superficie, originándose el "efecto invernadero".

Energía interna de la Tierra

La temperatura va aumentando en el interior de la Tierra hasta llegar a ser de alrededor de 5000ºC en el núcleo interno. La fuente de energía que mantiene estas temperaturas es, principalmente, la descomposición radiactiva de elementos químicos del manto,

Esta energía interna es responsable de las corrientes de convección que mueven las placas litosféricas, por lo que tiene importantes repercusiones en muchos procesos superficiales: volcanes, terremotos, movimiento de los continentes, formación de montañas, etc.

Radiación cósmica.

A la parte alta de la atmósfera llega una radiación de longitudes de onda muy cortas que proceden de diferentes puntos del Universo. La llamada radiación cósmica primaria está formada por electrones de alta energía. Cuando incide sobre las moléculas que se encuentran en la alta atmósfera se convierte en radiación secundaria que son rayos ultravioleta.

Las moléculas de oxígeno (O2) absorben las radiaciones primaria y secundaria de menos de 200nm convirtiéndose en ozono (O3). A su vez el ozono absorbe las radiaciones de hasta 300 nm y, de esta manera, gracias al oxígeno y al ozono, la Tierra se encuentra protegida contra las radiaciones cósmicas más peligrosas.

Las sustancias radiactivas.

La llamada radiactividad está formada por un conjunto de radiaciones de onda corta y, por tanto, de mucha energía y gran capacidad de penetración. Su origen puede ser natural, pero las mediciones indican que han aumentado en los últimos años por algunas actividades humanas, sobre todo por las explosiones nucleares.

Estas radiaciones, bien usadas, son muy útiles en medicina, en la industria y en la investigación científica. Tienen muchas aplicaciones y se usan desde para curar cánceres hasta para revisar soldaduras o esterilizar alimentos. Pero, como veremos, la contaminación con sustancias radiactivas es especialmente peligrosa, porque cantidades minúsculas pueden emitir radiaciones mortales o muy dañinas.

0. La Radiación Solar









La vida sobre la tierra, latemperaturaque disfrutamos la humedad que nos rodea y cualquiera de los fenómenos metereológicosque conforman los diferentes climas y el tiempo atmosférico de cada momento, estánprovocados por el sol.
Pero tambiéntodas las formas de energías naturales que podemos usar tienen su origen en el sol y la radiación que nos envia; la energía eólica es la consecuencia del desigual calentamiento de la superficie de la tierra, lo que provoca su desplazamiento, la energía hidráulica es el resultado de la energía potencial que alcanza el agua una vez evaporada por el calor solar y depositada enforma de lluvias o nieve en lo alto de las montañas.
Por ello, el conocimiento de esta energía primaria, su control y su aprovechamiento sonla base de la arquitectura bioclimática.