viernes 20 de junio de 2008

Llegó el verano

No lo confunda con la temporada en que llueve menos.

Aunque parece que si nos llegará una temporadita de poca lluvia, el veranillo de San Juan.

El solsticio de junio, marca oficialmente el inicio de la estación llamada verano en el hemisferio norte, al menos desde el punto de vista astronómico, que toma en cuenta para definirlo, la manera en que la Tierra está iluminada por el Sol, no precisamente sus consecuencias climatológicas.

Debido a la inclinación de 23,5º del eje de rotación de la Tierra, respecto a la perpendicular al plano de su órbita, la declinación del Sol varía entre ± 23,5º respecto al ecuador.

Los puntos extremos ocurren respectivamente en el Trópico de Cáncer durante el solsticio de junio y en el Trópico de Capricornio, durante el solsticio de diciembre, cuando los rayos solares inciden perpendicularmente sobre las respectivas latitudes. El punto medio ocurre precisamente en el Ecuador, durante los dos equinoccios, en marzo y en setiembre.

Es interesante hacer una discusión sobre la manera cambiante en que la Tierra es iluminada por la luz del Sol, sin tomar en cuenta el clima. Esto último la haría más real y compleja, como lo sabe el meteorólogo y no estoy preparado para ello. También omitiré los aspectos fuertemente variables del tiempo atmosférico, que en un pequeño país ecuatorial como el nuestro no es nada fácil de investigar y predecir, por eso admiro a nuestros meteorólogos, hacen muy buen trabajo.

Todas las latitudes de la Tierra, excepto el ecuador, experimentan una distribución asimétrica de la iluminación solar, asimetría que es máxima en los polos.
Pero lo más importante para efectos del clima y el tiempo atmosférico y las estaciones como las conocemos, es que la atmósfera y la hidrosfera no es determinista, por el contrario, presentan una especie de histéresis, esto es su comportamiento en un momoento depende de sus estados previos. Por eso, en dos fechas en que la iluminación es similar, digamos los pasajes cenitales del sol en abril y en agosto, el tiempo atmosférico es bastante diferente.

Para la latitud promedio de Costa Rica (10º norte), si consideramos solo la iluminación solar, podríamos hacer las siguientes apreciaciones:

  1. 16 de abril, Sol cenital .
    Situación algo similar (en forma) al equinoccio de marzo en el ecuador.













  2. 20 de junio, Punto extremo de la iluminación solar por el norte, durante el solsticio.
    La declinación* del Sol sería +13,5º, si esta se midiera respecto a la latitud de Costa Rica.

  3. 28 de agosto, Sol cenital.
    Situación algo similar al equinoccio de setiembre en el ecuador.

  4. 3 de octubre, Punto simétrico de la iluminación solar por el sur.
    El Sol tiene una declinación de -3,5º
    , pero si la midiéramos respecto a la latitud de Costa Rica, sería -13,5º Sur.

  5. 21 de diciembre. Punto asimétrico, extremo de la iluminación solar por el sur, durante el solsticio.
    Si midiéramos la declinación respecto a la latitud de Costa Rica, sería -33,5º Sur.

Así que, si se nos antojara definir las estaciones, con referencia a la manera en que nuestro país es iluminado por el Sol, podríamos escoger las siguientes:

a) Inicio de la primavera*: 16 de abril (sol cenital).
Sol sale: 5: 23: 18, se oculta: 17: 46: 48. Día dura 12h 24m.
¡65 días!












b) Inicio del verano*: 20 de junio.
Sol sale: 5: 16: 48, se oculta: 17: 59: 12.
Día más largo = 12h 42 m.


No significa temporada seca, puede o no llover. De hecho es posible que haya lluvia (como ocurre durante el verano en las zonas templadas), puesto que al haber más iluminación, hay mayor energía solar, evaporación y formación de nubes. Pero mejor esto consúltelo con su meteorólogo.
¡68 días!

c) Inicio del otoño*: 28 de agosto (sol cenital).
Sol sale: 5: 27: 18, se oculta: 17: 47: 18. Día dura 12h 20m.
Posiblemente tendremos lluvias, pues la situación de la energía solar es semejante a la de primavera*.
¡65 días!













d)
Inicio del invierno*: 3 de octubre.
Es el día de la posición simétrica del sol, respecto al sol cenital.
Sol sale: 5: 24: 48, se oculta: 17: 25: 24.
Día dura 12h 1m.

21 de diciembre: día más corto = 11 h 50 m.
Sol sale: 5: 31: 00, se oculta: 17: 21: o6.
El invierno* duraría ¡167 días!


Al final no me gustó mucho la corta duración de la primavera*, el verano* y el otoño*, pero especialmente el largo y asimétrico invierno* (¡más de cinco meses!).
Desde luego a todo esto hay que echarle encima los efectos meteorológicos producidos por la atmósfera y la hidrósfera de la Tierra.

Bueno, al menos me divertí escribiendo esto y posiblemente aprendí algunos detalles que no tenía claros.

¿A usted que le parece?

Me gustaría conocer su opinión.

jueves 19 de junio de 2008

Solsticios 2007 - 2008

El 22 de diciembre de 2007, a las 0:08, el sol alcanzó su máxima declinación sur, esto es, 23,5° desde el ecuador. Llegó entonces al llamado solsticio de invierno para el hemisferio de la Tierra en que vivimos (norte), lo que hace referencia explícita al inicio de la estación de invierno en el hemisferio norte del planeta, en esa fecha

Sin embargo, sabemos que en esa misma fecha inició el verano en el hemisferio sur, por tal motivo en los últimos años, los astrónomos prefieren llamarlo simplemente solsticio de diciembre y le recomendamos que usted también lo haga.
En esa fecha los rayos solares cayeron perpendiculares sobre el paralelo 23,5° sur (latitud de Antofagasta en Chile, Sao Paulo y Río de Janeiro en Brasil), también llamado por la costumbre Trópico de Capricornio.

Esto porque hace unos cuatro mil años durante este solsticio, el Sol tenía como fondo las estrellas de Capricornus. En la actualidad, sin embargo, el solsticio de diciembre no cae en la constelación Capricornus, sino en Sagittarius.
Si pudiésemos ver las estrellas que están detrás del Sol, en ese día, veríamos las de Sagittarius, cercanas a la frontera con Ophiuchus.
Pero en los años siguientes, para esa misma fecha, el Sol segurá acercándose cada vez más a la constelación Ophicuchus, en la dirección hacia Scorpius y Libra donde llegará en el año 5000. A lo mejor por esa fecha, a este paralelo que delimita por el sur la zona ecuatorial, lo llamarán Trópico de Libra.

El día más corto del año (hemisferio Norte)
El día del solsticio de diciembre se considera el más corto del año, pues el Sol está más horas sobre el horizonte, para el hemisferio norte.
Por ejemplo 9 horas y 14 minuto para lugares con una latitud de 40° norte (Madrid o New York), pero en los trópicos esta diferencia no es tan marcada.

En Costa Rica, este día de diciembre el sol salió a las 5:48 a.m., cruzó el meridiano a las 11:35 a.m. y se ocultó a las 17:21, dándole al día del solsticio de diciembre una duración de 11 horas y 33 minutos, sólo 27 minutos menos que el día promedio.

Los solsticios son días apropiados para salir de dudas si el Sol siempre sale por el Este y se oculta por el Oeste. Esto último sólo ocurre durante los dos equinoccios (21 de marzo y 21 de setiembre).

Espere el próximo solsticio, ya casi, en una semana, el 20 de junio de 2008 a las 17:59.
Observe la salida y la puesta del Sol, preferiblemente si puede verlo con un horizonte de mar o de montañas distantes. Encontrará que para la latitud promedio de nuestro país (10° norte) el sol saldrá con un azimut de 66°, es decir, 24° corrido hacia el Norte del Este y se oculta también a 24° al Norte del Oeste.

¿Le gustaría experimentar un día mucho más corto en el soslticio de diciembre?
Va a tener que hacer un viaje, puede ir a Anchorage en Alaska (60° norte), o a San Petersburgo en Rusia, allí durante el solsticio de diciembre el sol sale a las 10:18 a.m. y se oculta a las 3:39 p.m.
Si por el contrario quiere, en diciembre, un día muy largo viaje a Punta Arenas (¡en Chile!), o quédese en Anchorage hasta el solsticio de junio del 2008, esto es, hasta el día 20.

En Costa Rica (10° Norte), el día del sosticio de junio (20/06/08), el Sol saldrá a las 5:17 a.m., cruzará el meridiano a las 11:37 a.m. y se ocultará a las 17:59, dándole a este día una duración de 12 horas y 42minutos, esto es 42 minutos más que el día promedio.


Durante el solsticio de junio (20/06/2008; 17:59)

  • En el Polo Norte (+90°) el Sol circula el cielo (circumpolar) a una altitud constante de 23,5°, durante las 24 horas.

  • En el círculo ártico (+66° 33' 39") el Sol permanece sobre el horizonte, con su altura mínima cerca cerca del Norte.
    El Sol culmina (medidodía solar) al Sur, alcanzando su altitud máxima de 47°.
    Es el único día en que el sol se mantiene sobre el horizonte durante 24 horas.

  • En el Trópico de Cáncer (23° 26' 22") el Sol sale (orto) a 26° Norte del Este. Permanece sobre el horizonte desde las 4:52 hasta las 18: 24 (hora de C.R.)
    Culmina (mediodía solar) cenitalmente.
    Se oculta (ocaso) a 26° Norte del Oeste.
    El Sol está sobre el horizonte unas 13,4 horas.

  • En Costa Rica (10° Norte -promedio) el Sol sale (orto) a las 5:17 a 24° Norte del Este,
    Culmina (mediodía solar) al Norte, alcanzando una altitud de 76°.
    Se oculta (ocaso) a las 17:59, a 24° Norte del Este.
    El Sol está sobre el horizonte unas 12 horas y 42 minutos.

  • En el ecuador (0°) el Sol sale (orto) a 23° Norte del Este.
    Culmina (medidodía) al Norte, dónde alcanza su altitud máxima de 67°.
    Se oculta (ocaso) a 23° Norte del Oeste.
    El Sol está sobre el horizonte durante unas 12 horas.

  • En el Trópico de Capricornio (-23° 26' 22") el Sol sale (orto) a 26° Norte del Este. Permanece sobre el horizonte desde las 6:18 hasta las 16:57 (hora de C.R.)
    Culmina (mediodía solar) al Norte, alcanzando su altitud máxima de 43°.
    Se oculta 26° Norte del Oeste.
    El Sol está sobre el horizonte unas 10,6 horas.

  • En el círculo antártico (-66° 33´39") el Sol solamente toca el Norte sin salir.
    Es el único día en que el Sol se mantiene abajo del horizonte durante 24 horas.

  • En el Polo Sur (-90°) el Sol nunca sale, siempre se mantiene 23° abajo del horizonte.


Durante el solsticio de diciembre (21/12/2008; 6:04)

  • En el Polo Norte el Sol nunca sale, siempre se mantiene 23,5° abajo del horizonte.

  • En el círculo ártico el Sol permanece bajo el horizonte, acercándose a este por el Sur sin salir.
    Es el único día en que el Sol se mantiene abajo del horizonte las 24 horas.

  • En el Trópico de Cáncer (23° 26' 22") el Sol sale a 26° al Sur del Este . Permaanece sobre el horizonte desde las 6:15 hasta las 16:54 (hora de C.R.)
    Culmina (mediodía solar) al Sur, alcanzando su altitud máxima de 43°.
    Se oculta a 26° al Sur del Oeste.
    El Sol está sobre el horizonte unas 10,6 horas.

  • En Costa Rica (10° Norte- promedio) el Sol sale (orto) a las 5:48 a 24° al Sur del Este
    Culmina (mediodía solar) al Norte, alcanzando una altitud de 56°.
    Se oculta (ocaso) a las 17:21, a 24° Sur del Este.
    El Sol está sobre el horizonte unas 11 horas y 33 minutos.

  • En el ecuador (0°) el Sol sale 23° al Sur del Este.
    Culmina (mediodía solar) al Sur, alcanzando su altitud máxima de 67°.
    Se oculta a 23° Sur del Oeste.
    El Sol está sobre el horizonte durante unas 12 horas.

  • En el Trópico de Capricornio (-23° 26' 22") el Sol sale a 26° Sur del Este. Permanece sobre el horizonte desde las 4:47 hasta las 18:21 (hora de C.R.)
    Culmina (mediodía solar) cenitalmente.
    Se oculta a 26° al Sur del Oeste.
    El Sol está sobre el horizonte unas 13,4 horas.

  • En el círculo antártico el Sol permanece sobre el horizonte, con su altura mínima cerca del Sur.
    El sol culmina (mediodía solar) al Norte, alcanzando su altitud máxima de 47°.
    Es el único día en que el sol se mantiene sobre el horizonte las 24 horas.

  • En el Polo Sur el Sol circula el cielo(circumpular) a una altitud constante de 23°, durante las 24 horas.

José Alberto Villalobos

Me apasiona aprender y ayudar a otros en su aprendizaje de Física, Astronomía y Matemática. Me agrada escribir y conversar sobre estos temas. En física, bajar la enseñanza de conceptos y teorías, para que puedan comprenderlas, personas con poco entrenamiento científico, a través de simulaciones experimentos simples. En astronomía la explicación científica de los fenómenos y la alerta temprana para que podamos observarlos. ver más>>

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