martes, 24 de agosto de 2010

¿Por qué hace más calor en verano que en invierno?

1 de febrero de 2008

Antonio Suárez. Esta pregunta suele hacerse en los cursos de iniciación que impartíamos en el observatorio astronómico de La Rinconada. En su respuesta está comprender el origen de las estaciones.

En estos cursos básicos, a menudo, nos dan la siguiente respuesta: "en verano hace más calor porque La Tierra se encuentra en un punto de su órbita más próximo al Sol y en invierno en un punto más lejano...".

En la imagen se representan
las cuatro estaciones

En principio, parece lógico, pero tenemos que recordar que cuando en España, país que se encuentra en el hemisferio norte, es verano en Australia, país que se encuentra en el hemisferio sur, es invierno. Podríamos entonces pensar que ambos países se encuentran a una distancia muy similar del Sol, al menos la diferencia entre las distancias es poco significativa, teniendo en cuenta que la distancia media al Sol de la Tierra es de 150.000.000 km.

Además, algo como tomar dos fotografías del disco solar, una en el mes de enero y otra en el mes de julio, probaría que realmente el diámetro del disco en el primer mes del año es ligeramente mayor que en julio, es decir, en invierno estamos más cerca del Sol y observamos un disco solar de diámetro mayor. Esta aclaración suele causar sorpresa, porque a pesar de estar más cerca del Astro Rey, el frío del invierno suele ser evidente, así como el calor del verano. Según el experimento fotográfico, la distancia de la Tierra al Sol no es determinante.

Tampoco es razón otra posible respuesta: "los cielos azules que tenemos en verano como son despejados posibilitan que los rayos solares incidan y calienten la superficie de la Tierra, incrementándose la temperatura que percibimos...". Seguramente, recuerdas algún día de invierno con un cielo azul impecable en el que tiritabas de frío...

Otra probable respuesta sería: "en verano el número de horas de día es mayor que en invierno y al estar más horas expuestos a la radiación solar la temperatura llegaría a ser mayor". Nos vamos acercando. Aunque es cierto, todavía no es suficiente.

Para completar la respuesta idónea podría añadirse que: "en un mes veraniego como julio el Sol se sitúa bastante más alto con respecto al horizonte que en los meses de invierno y los rayos solares inciden más perpendicularmente sobre la superficie terrestre, o dicho de otra forma, con menos oblicuidad o inclinación". Este hecho supone que la radiación solar en verano se concentra como promedio en una extensión terrestre más pequeña que en invierno. Al haber más radiación en menos superficie el calor aumenta.

Cuando los rayos solares inciden más
perpendicularmente la superficie irradiada
es menor y el calor aumenta

Igualmente ocurriría si en un tostador aumentamos en un mismo área la longitud de la resistencia incandescente, se aumentaría drásticamente su poder calorífico y las tostadas estarían listas mucho antes.



Por tanto, la causa de la sucesión de las estaciones es la inclinación del eje de rotación del globo terrestre. Por ésta, los hemisferios boreal y austral son desigualmente iluminados por el Sol. Cada seis meses la situación se invierte.