Inversión de radiación

La superficie de la tierra, durante la noche, se enfría por radiación. Si este enfriamiento continúa bastante tiempo, el aire en contacto con la superficie terrestre puede hacerse más frío que las capas más elevadas de la atmósfera. Se forma entonces una inversión de radiación

Con viento débil o nulo, el enfriamiento no se extiende hacia arriba más que a una distancia pequeña. La inversión tiene un espesor débil.

La temperatura puede, sin embargo, llegar a ser muy baja en superficie e incluso con un espesor débil, la inversión puede ser importante. En este caso, se hablará de una fuerte inversión. Las inversiones de radiación se producen en el curso de noches despejadas con viento débil. Las nieblas matinales (nieblas de radiación) pueden ser la consecuencia si la humedad del aire es suficiente.

En ciertas situaciones se pueden producir heladas. Es frecuentemente lo que ocurre cuando el aire es poco húmedo; la radiación es más importante y la temperatura en superficie se hace más baja. Esto se produce en particular en las tierras del interior después de una larga noche de invierno con cielo despejado.

La cima de las nubes puede igualmente enfriarse por radiación en el curso de la noche. Se puede así formar una inversión de radiación en la atmósfera lejos de la superficie terrestre.

Variación diurna de la temperatura del aire en superficie

En el transcurso del día, las variaciones de temperatura son mucho menos marcadas sobre el mar que sobre la tierra. Lo variación diurna de la temperatura del agua del mar en lo superficie es generalmente inferior a 1°c y, por lo tanto, lo tempera­tura del aire cerca de lo superficie del mar es también estable para tiempo en calma.

Por el contrario, para las regiones desérticas situadas en el interior de los continentes, la temperatura del aire puede variar hasta 20°c entre el día y la noche. Cerca de los costas, esto variación de la temperatura depende mucho de lo di­rección del viento: lo amplitud de la variación es muy mercada si el viento viene de tierra, pero es más débil si el viento viene del mar. Las brisas locales de tierra y mar también tienden a atenuar la amplitud diurna de la temperatura.

Por regla general, cuando el tiempo está en calma la variación diurna de la temperatura del aire en superficie es más marcada. Si hay viento, el aire es removido en un espesor muy grande. Las ganancias y pérdidas de calor que se producen respectivamente durante el día y la noche, se reparten en un gran número de moléculas de aire y resulta que la amplitud diurna de la temperatura puede disminuir cuando hay viento.

En un lugar dado, la nubosidad reduce la amplitud diurna de la temperatura. Durante el día, las nubes no absorben o no difunden más que una débil parte de la ra­diación solar. Lo mayor parte de esta radiación es reflejada hacia el espacio y no alcanza, por lo tonto, la superficie de la tierra.

Por el contrario, de noche, los nubes absorben la radiación de gran longi­tud de onda difundida hacia el espacio por la superficie terrestre y vuelven o enviar i a esta superficie la energía calórica. Las nubes hacen, pues, el papel de una tapadera que impide que la superficie de la tierra se enfríe. Por lo tonto, con tiempo cu­bierto, a amplitud diurna de temperatura es relativamente débil.

También influyen en la amplitud diurno de la temperatura del aire en super­ficie, la naturaleza de la superficie terrestre y la conductibilidad térmica de la capa subyacente. Asimismo, tiene importancia la naturaleza del terreno circundante, pues la temperatura de un lugar dado puede ser modificada por el flujo de aire cáli­do o de aire frío que viene de las zonas vecinas.

Por ejemplo, la radiación nocturna produce un enfriamiento superficial de lo tierra. El aire situado en la proximidad del suelo se enfría y se vuelve más pe­sado. Si el terreno está en pendiente, este aire frío desciende hacia niveles inferiores (viento catabático). Durante el día se produce el fenómeno inverso a causo del calentamiento de la pendiente, el aire que se encuentra en contacto con el suelo se calienta y sube a lo largo de esto pendiente (viento anabático); el aire más frío y, por lo tanto, más denso, viene a remplazar por abajo al que se elevo. Sin embargo, un viento anabático es generalmente menos fuerte que un viento catabático, a causa de la gravedad que actúa en contra del movimiento ascendente.

La influencia del medio ambiente circundante se hace evidente en las gran-des ciudades. En noches claras y calmas, las temperaturas registradas en el centro de la ciudad pueden sobrepasar en 5°c las observadas o proximidad de campos de depor­tes. Durante el día, las temperaturas están igualmente influenciadas por el calor desprendido por los edificios de la ciudad y por todo género de actividades que en ella se desarrollan.

Radiacion Terrestre

La radiación de onda corta emitida por el sol que es absorbida por la superficie del globo se convierte en calor. La temperatura media de la superficie de la tierra es de 15°c, aproximadamente.

Esta temperatura es evidentemente muy inferior a la de la fotosfera solar que es del orden de 6000°c. Por lo tanto, la tierra emite radiación de gran longitud de onda principalmente en la banda 4,0μ a 80μ, que es lo que se llama radiación terrestre.

Aproximadamente, a 10μ la tierra radia la mayor cantidad de energía. Esta radiación terrestre está situada más bien en la parte infrarroja que en la parte visible, lo que la diferencia de la radiación solar cuya intensidad máxima está en la visible alrededor de 0,5μ.

Las sustancias que no absorben más que pequeñas cantidades de radiación solar son, por el contrario, buenos emisores y buenos absorbentes de la radiación de gran longitud de onda de la tierra.

Cada gas atmosférico es un absorbente selectivo de la radiación terrestre. Solo absorben algunas longitudes de onda dejando pasar los otros. Por ejemplo: el ozono no absorbe moderadamente el infrarrojo más que en la banda de 9,6μ a 15μ.

El vapor de agua y el anhídrido carbónico son absorbentes importantes de la radiación terrestre. Entre los dos absorben lo mayoría de las longitudes de onda de esta radiación. Sin embargo, una parte de la misma atraviesa directamente esos dos gases. Son las longitudes de onda comprendidas en la banda de 8μ a 13μ que se conoce con el nombre de "ventana atmosférica".

Las nubes, cuando existen, son incluso mejores absorbentes de la radiación de gran longitud de onda. La radiación terrestre que reflejan es prácticamente despreciable, mientras que, por el contrario, la reflexión de la radiación solar es importante.

Lo absorción de la radiación terrestre calienta el vapor de agua, el anhídrido carbónico y los nubes de la atmósfera, los cuales o su vez emiten una radiación propia de gran longitud de onda. Una parte de la energía así originada vuelve a la superficie del globo, de modo que la tierra recibe a la vez la radiación de onda corta que proviene del sol y la radiación de onda larga que viene de lo atmósfera.

Cuando el cielo no está completamente cubierto, una parte de la radiación terrestre se escapa directamente al espacio, a través de la "ventana atmosférica". Otra parte de esta radiación de gran longitud de onda absorbida por el vapor de agua, el anhídrido carbónico y las nubes, también es radiada después al espacio exterior.

Durante la noche, la radiación solar cesa, pero los otros procesos continúan. Entonces la tierra transmite energía al espacio, contrariamente a lo que sucede durante el día.