INFLUENCIA DEL SOL EN LA TIERRA

La Energía solar es la que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética (luz, calor y rayos ultravioleta principalmente) procedente del Sol, donde ha sido generada por un proceso de fusión nuclear. El aprovechamiento de la energía solar se puede realizar de dos formas: por conversión térmica de alta temperatura (sistema foto térmico) y por conversión fotovoltaica (sistema fotovoltaico). La conversión térmica de alta temperatura consiste en transformar la energía solar en energía térmica almacenada en un fluido. Para calentar el líquido se emplean unos dispositivos llamados colectores. La conversión fotovoltaica consiste en la transformación directa de la energía luminosa en energía eléctrica. Se utilizan para ello unas placas solares formadas por células fotovoltaicas (de silicio o de germanio).

Ventajas: Es una energía no contaminante y proporciona energía barata en países no industrializados.

Inconvenientes: Es una fuente energética intermitente, ya que depende del clima y del número de horas de Sol al año. Además, su rendimiento energético es bastante bajo.                                        Fenómenos físicos Los fenómenos físicos son aquellos cambios que sufre la materia pero que no afectan su estructura química; este tipo de fenómenos tienen la característica de ser reversibles, es decir que la materia puede regresar al estado en que se encontraba antes de sufrir este proceso. La lluvia que es producto de la evaporación del agua. Los tornados causados por cambios de presión atmosférica y niveles de humedad en el aire. Las fases lunares causadas por los movimientos de la Luna alrededor de la Tierra. El movimiento de los planetas alrededor del Sol. Los cambios climáticos que se dan por las estaciones del año. La formación de las olas del mar. El movimiento de rotación que produce el día y la noche. Un huracán que se forma por las altas temperaturas y las bajas presiones atmosféricas. Los fenómenos meteorológicos que forman una tormenta eléctrica. El movimiento del aire que produce el viento.                                                                                                                                                    Ciclo del Agua Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de la Humanidad. El agua de la Tierra - que constituye la hidrósfera - se distribuye en tres reservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los cuales existe una circulación continua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad. El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).                                                                                                                                                      La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el fenómeno de sublimación es insignificante en relación a las cantidades movidas por evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se denomina evapotranspiración. El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden sobrepasar 1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación. La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se presenta con una estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con estructura granular, regular en capas, en el caso del granizo. La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la atmósfera a la superficie terrestre por condensación del vapor de agua (rocío) o por congelación del vapor (helada) y por intercepción de las gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar). El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se concentra en surcos y va a originar las líneas de agua. El agua restante se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta agua infiltrada puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizarse hasta alcanzar las capas freáticas. Tanto el escurrimiento superficial como el subterráneo van a alimentar los cursos de agua que desaguan en lagos y en océanos. La escorrentía superficial se presenta siempre que hay precipitación y termina poco después de haber terminado la precipitación. Por otro lado, el escurrimiento subterráneo, especialmente cuando se da a través de medios porosos, ocurre con gran lentitud y sigue alimentando los cursos de agua mucho después de haber terminado la precipitación que le dio origen. Así, los cursos de agua alimentados por capas freáticas presentan unos caudales más regulares. Como se dijo arriba, los procesos del ciclo hidrológico discurren en la atmósfera y en la superficie terrestre por lo que se puede admitir dividir el ciclo del agua en dos ramas: aérea y terrestre. El agua que precipita sobre los suelos va a repartirse, a su vez, en tres grupos: una que es devuelta a la atmósfera por evapotranspiración y dos que producen escurrimiento superficial y subterráneo. Esta división está condicionada por varios factores, unos de orden climático y otros dependientes de las características físicas del lugar donde ocurre la precipitación. Así, la precipitación, al encontrar una zona impermeable, origina escurrimiento superficial y la evaporación directa del agua que se acumula y queda en la superficie. Si ocurre en un suelo permeable, poco espeso y localizado sobre una formación geológica impermeable, se produce entonces escurrimiento superficial, evaporación del agua que permanece en la superficie y aún evapotranspiración del agua que fue retenida por la cubierta vegetal. En ambos casos, no hay escurrimiento subterráneo; este ocurre en el caso de una formación geológica subyacente permeable y espesa. La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y también es el origen de las circulaciones atmosféricas que transportan el vapor de agua y mueven las nubes. La fuerza de gravedad da lugar a la precipitación y al escurrimiento. El ciclo hidrológico es un agente modelador de la corteza terrestre debido a la erosión y al transporte y deposición de sedimentos por vía hidráulica. Condiciona la cobertura vegetal y, de una forma más general, la vida en la Tierra. El ciclo hidrológico puede ser visto, en una escala planetaria, como un gigantesco sistema de destilación, extendido por todo el Planeta. El calentamiento de las regiones tropicales debido a la radiación solar provoca la evaporación continúa  del agua de los océanos, la cual es transportada bajo forma de vapor de agua por la circulación general de la atmósfera, a otras regiones. Durante la transferencia, parte del vapor de agua se condensa debido al enfriamiento y forma nubes que originan la precipitación. El regreso a las regiones de origen resulta de la acción combinada del escurrimiento proveniente de los ríos y de las corrientes marinas. Clima Terrestre El clima de la Tierra es principalmente el resultado de tres factores: la energía solar, el efecto invernadero y las circulaciones atmosférica y oceánica. La distribución geográfica y estacional de la energía solar depende de la redondez de la Tierra, de la inclinación de su eje y de su órbita alrededor del Sol. Este fenómeno se manifiesta a través de las diferentes áreas climáticas que condicionan la distribución de la vida sobre la Tierra.   Encuentran una correlación entre el clima terrestre de los últimos 1.200.000 años y la excentricidad de la órbita terrestre, pero este patrón no se da si se consideran los últimos 5 millones de años. Un análisis de los últimos 1,2 millones de años realizado por Lorraine Lisiecki, de UC Santa Barbara, estudia los patrones climáticos del pasado terrestre y su relación con los cambios periódicos en los parámetros orbitales terrestres. Lisiecki realizó un estudio del clima terrestre mediante el análisis de muestras de sedimentos marinos procedentes de 57 localizaciones distintas a lo largo de todo el mundo. Gracias a este tipo de análisis se puede estudiar el clima terrestre a lo largo de millones de años. Los sedimentos marinos se han ido acumulando por capas a lo largo del tiempo, llevándose con ellos información sobre el momento en que se depositaron. Cuanto más profunda haya sido tomada la muestra más antigua será, revelando el clima de una época específica. Lisiecki ha conseguido relacionar el clima con los cambios naturales de la órbita terrestre en el pasado. Esta investigadora, después de comparar y analizar los datos obtenidos, señala que el patrón de cambios climáticos sobre el pasado millón de años probablemente está relacionado con complicadas interacciones entre diferentes partes del sistema climático, así como con tres sistemas orbitales diferentes. El primero es la excentricidad de la órbita, el segundo su inclinación (oblicuidad) y el tercero es la precesión de los equinoccios, que son los cambios en la orientación del eje de rotación (con un ángulo de inclinación fijo). Parámetros orbitales que han sido relacionados en diversas teorías con el clima y las glaciaciones, así que esta investigadora se puso a comprobarlo. Se sabe que la órbita terrestre cambia de forma en un ciclo de 100.000 años, haciéndose más elíptica (más excéntrica) o más circular en ese intervalo temporal. Además, las glaciaciones han ocurrido también cada 100.00 años, durante los últimos 800.000 años. Lisiecki encontró que la cronología de los cambios en el clima y en la excentricidad de la órbita terrestre coinciden. La correlación entre ambas aspectos es muy clara según Lisiecki y no es probable que ambos eventos no estén relacionados. Por otro lado, no encontró correlación alguna entre la oblicuidad y el clima terrestre en el periodo analizado. Además de esta conexión entre glaciaciones y forma de la órbita terrestre, Lisiecki encontró otra correlación sorprendente. Descubrió que los ciclos glaciares más importantes sucedieron durante los cambios más débiles en la excentricidad de la órbita terrestre y vice versa, pues los cambios más fuertes en la órbita terrestres se correlacionaban con cambios más débiles en el clima. Según ella, esto significa que el clima terrestre tiene una inestabilidad interna que se añade a la sensibilidad a los cambios orbitales. Sin embargo, no encontró correlación alguna entre este ciclo orbital de 100.000 años y el clima en los últimos 5 millones de años. Esta investigadora propone que esta ausencia de correlación se debería a una fuerte precesión asociada con una fuerte excentricidad que perturbaría los sistemas de retroalimentación internos del sistema climático que controlan el ciclo glaciar de 100.000 años. Según ella, esto apoyaría la hipótesis de que los ciclos de retroalimentación climáticos dirigidos internamente son la fuente de las variaciones de 100.000 años. Tormentas magnéticas     El término “tormenta magnética” que señala una perturbación magnética de alcance mundial, fue acuñado por Alexander von Humboldt (1769-1859). Un naturalista que gano notoriedad explorando las selvas venezolanas, Humboldt dedicó la mayor parte de su vida a la promoción de la ciencia. Produjo las cinco volúmenes de "Kosmos" (comenzando el uso moderno de ese término), un relato enciclopédico que cubre el espectro completo de las ciencias. Fue "Kosmos" el que atrajo la atención del mundo hacia el descubrimiento del ciclo de manchas solares por Heinrich Schwabe.     Después de viajar por Siberia, Humboldt convenció al zar para montar una red de observatorios magnéticos a lo ancho de las tierras rusas, y también se montaron estaciones adicionales por todo el Imperio Británico, desde Toronto a Tasmania. Esta red mostró con claridad que las tormentas magnéticas eran esencialmente idénticas por todo el mundo: un descenso pronunciado del campo más allá de las 12-24 horas, seguido por una recuperación gradual que duraba 1-4 días. El cambio en el campo magnético era pequeño, en unidades modernas unos 50-300 nT (nanotesla) de una intensidad total de 30-60,000 nT, pero su escala a nivel mundial sugirió que había ocurrido algo muy grande en el espacio.     La imagen inferior es de la tormenta magnética del 5 de mayo de 1998, observada por el observatorio japonés de Kakioka. La gráfica superior es la que caracteriza la tormenta y la caída es de unas tres divisiones o unos 130 nT, que ocurre durante unas tres horas. El mismo observatorio le puede proporcionar el registro magnético de hoy.   Auroras boreales Las auroras boreales, luces del norte o norrsken; como se la conoce en sueco son los mayores y más brillantes fenómenos luminosos celestiales y sobrenaturales jamás contemplados. Uno de los mejores lugares del mundo donde observarlos es la Laponia sueca. Situada en la esquina superior del noroeste de Suecia, la Laponia sueca es una vasta extensión de llanuras, bosques, montañas, glaciares, lagos y ríos árticos. Se trata de una zona remota y salvaje y, precisamente por ello, atrae como un imán tanto a aquellos apasionados de las actividades al aire libre como a buscadores de aventura. ¿Qué son las auroras boreales? Las auroras boreales o luces del norte resplandecen a través de los cielos de la región ártica sueca cuando partículas con carga magnética procedentes del Sol alcanzan la atmósfera terrestre transportada por los vientos solares y condicionan con las partículas gaseosas que constituyen los componentes más abundantes del aire. Los diferentes gases presentes en la atmósfera contribuyen a producir diferentes colores; generalmente efectos luminosos de un atenuado color verde y rosado.