Luz de sol

Porción de la radiación electromagnética emitida por el sol

"Sunshine" vuelve a dirigir aquí. Para otros usos, consulte Sunshine (desambiguación) .

Para la iluminación natural de los espacios interiores, al admitir la luz del sol, ver la iluminación natural . Para obtener información sobre la energía solar disponible a partir de la luz solar, consulte Irradiancia solar . Para otros usos, consulte Luz solar (desambiguación) .

La luz del sol brilla sobre dos lados diferentes del estado estadounidense de Nueva Jersey . Amanecer en la costa de Jersey en Spring Lake , condado de Monmouth (arriba) y atardecer en la costa de Sunset Beach , condado de Cape May (abajo). Ambos se filtran a través de altos estratos .

Salida del sol sobre el Golfo de México y Florida desde el Apolo 7 .

La luz solar es una parte de la radiación electromagnética emitida por el sol , en particular la luz infrarroja , visible y ultravioleta . En la Tierra , la luz solar se dispersa y se filtra a través de la atmósfera terrestre , y es obvia como la luz del día cuando el Sol está sobre el horizonte . Cuando las nubes no bloquean la radiación solar directa , se experimenta como la luz del sol , una combinación de luz brillante y calor radiante . Cuándobloqueada por las nubes o reflejada por otros objetos , la luz solar se difunde . Las fuentes indican un "promedio en toda la tierra" de "164 vatios por metro cuadrado en un día de 24 horas". ^[1]

La radiación ultravioleta de la luz solar tiene efectos tanto positivos como negativos para la salud, ya que es un requisito para la síntesis de vitamina D ₃ y un mutágeno .

La luz solar tarda unos 8,3 minutos en llegar a la Tierra desde la superficie del Sol. Un fotón que comienza en el centro del Sol y cambia de dirección cada vez que encuentra una partícula cargada , tardaría entre 10.000 y 170.000 años en llegar a la superficie. ^[2]

La luz solar es un factor clave en la fotosíntesis , el proceso utilizado por las plantas y otros organismos autótrofos para convertir la energía luminosa , normalmente del Sol, en energía química que se puede utilizar para sintetizar carbohidratos y alimentar las actividades de los organismos.

Medida

Los investigadores pueden medir la intensidad de la luz solar utilizando un registrador de luz solar , un piranómetro o un pirheliómetro . Para calcular la cantidad de luz solar que llega al suelo, se deben tener en cuenta tanto la excentricidad de la órbita elíptica de la Tierra como la atenuación de la atmósfera terrestre . La iluminancia solar extraterrestre ( E _ext ), corregida para la órbita elíptica usando el número de día del año (dn), se da con una buena aproximación por ^[3]

${\displaystyle E_{\rm {ext}}=E_{\rm {sc}}\cdot \left(1+0.033412\cdot \cos \left(2\pi {\frac {{\rm {dn}}-3}{365}}\right)\right),}$

donde dn = 1 el 1 de enero; dn = 32 el 1 de febrero; dn = 59 el 1 de marzo (excepto en años bisiestos, donde dn = 60), etc. En esta fórmula se utiliza dn-3, porque en los tiempos modernos el perihelio de la Tierra , la aproximación más cercana al Sol y, por lo tanto, la máxima E _ext ocurre alrededor del 3 de enero de cada año. El valor de 0.033412 se determina sabiendo que la relación entre el perihelio (0.98328989 AU) al cuadrado y el afelio (1.01671033 AU) al cuadrado debe ser aproximadamente 0.935338.

La constante de iluminancia solar ( E _sc ) es igual a 128 × 10 ³  lux . La iluminancia normal directa ( E _dn ), corregida por los efectos atenuantes de la atmósfera viene dada por:

${\displaystyle E_{\rm {dn}}=E_{\rm {ext}}\,e^{-cm},}$

donde c es la extinción atmosférica y m es la masa de aire óptica relativa . La extinción atmosférica reduce el número de lux a alrededor de 100 000 lux.

La cantidad total de energía recibida a nivel del suelo del Sol en el cenit depende de la distancia al Sol y, por lo tanto, de la época del año. Es aproximadamente un 3.3% más alto que el promedio en enero y un 3.3% más bajo en julio (ver más abajo). Si la radiación solar extraterrestre es 1367 vatios por metro cuadrado (el valor cuando la distancia Tierra-Sol es 1 unidad astronómica ), entonces la luz solar directa en la superficie de la Tierra cuando el Sol está en el cenit es aproximadamente 1050 W / m ² , pero el La cantidad total (directa e indirecta de la atmósfera) que golpea el suelo es de alrededor de 1120 W / m ² . ^[4] En términos de energía, la luz solar en la superficie de la Tierra tiene alrededor de 52 a 55 por ciento de infrarrojos (por encima de 700 nm), 42 a 43 por ciento visible (400 a 700 nm) y 3 a 5 por ciento ultravioleta (por debajo de 400 nm). ^[5] En la parte superior de la atmósfera, la luz solar es aproximadamente un 30% más intensa, con aproximadamente un 8% de ultravioleta (UV), ^[6] y la mayor parte de los rayos ultravioleta adicionales consisten en rayos ultravioleta de onda corta biológicamente dañinos. ^[7]

La luz solar directa tiene una eficacia luminosa de aproximadamente 93  lúmenes por vatio de flujo radiante . Multiplicar la cifra de 1050 vatios por metro cuadrado por 93 lúmenes por vatio indica que la luz solar brillante proporciona una iluminancia de aproximadamente 98 000 lux ( lúmenes por metro cuadrado) en una superficie perpendicular al nivel del mar. La iluminación de una superficie horizontal será considerablemente menor si el Sol no está muy alto en el cielo. En promedio durante un día, la mayor cantidad de luz solar en una superficie horizontal ocurre en enero en el Polo Sur (ver insolación ).

Al dividir la irradiancia de 1050 W / m ² por el tamaño del disco del Sol en estereorradián, se obtiene un resplandor promedio de 15,4 MW por metro cuadrado por estereorradián. (Sin embargo, el resplandor en el centro del disco solar es algo más alto que el promedio en todo el disco debido al oscurecimiento de las extremidades ). Multiplicar esto por π da un límite superior a la irradiancia que puede enfocarse en una superficie usando espejos: 48.5 MW / m ² . ^[8]

Composición y poder

Espectro de irradiancia solar por encima de la atmósfera y en la superficie. Se producen rayos X y UV extremos (a la izquierda del rango de longitud de onda que se muestra), pero comprenden cantidades muy pequeñas de la potencia de salida total del Sol.

Ver también: Ultravioleta , Infrarrojos y Luz

El espectro de la radiación solar del Sol está cerca de la de un cuerpo negro ^{[9] [10]} con una temperatura de aproximadamente 5.800  K . ^[11] El Sol emite radiación EM en la mayor parte del espectro electromagnético . Aunque el Sol produce rayos gamma como resultado del proceso de fusión nuclear , la absorción interna y la termalización convierten estos fotones de energía súper alta en fotones de energía más baja antes de que alcancen la superficie del Sol y se emitan al espacio. Como resultado, el Sol no emite rayos gamma de este proceso, pero sí emite rayos gamma de las erupciones solares . ^[12]El Sol también emite rayos X , ultravioleta , luz visible , infrarrojos e incluso ondas de radio ; ^[13] la única firma directa del proceso nuclear es la emisión de neutrinos .

Aunque la corona solar es una fuente de radiación ultravioleta y de rayos X extrema , estos rayos constituyen solo una cantidad muy pequeña de la producción de energía del Sol (ver espectro a la derecha). El espectro de casi toda la radiación electromagnética solar que golpea la atmósfera de la Tierra abarca un rango de 100  nm a aproximadamente 1  mm (1,000,000 nm). ^{[ cita requerida ]} Esta banda de potencia de radiación significativa se puede dividir en cinco regiones en orden creciente de longitudes de onda : ^[14]

• Rango ultravioleta C o (UVC), que abarca un rango de 100 a 280 nm. El término ultravioleta se refiere al hecho de que la radiación tiene una frecuencia más alta que la luz violeta (y, por lo tanto, también invisible para el ojo humano ). Debido a la absorción por la atmósfera, muy poco llega a la superficie de la Tierra. Este espectro de radiación tiene propiedades germicidas , como se usa en lámparas germicidas .
• El rango ultravioleta B o (UVB) abarca de 280 a 315 nm. También es absorbido en gran medida por la atmósfera de la Tierra y, junto con los UVC, provoca la reacción fotoquímica que conduce a la producción de la capa de ozono . Daña directamente el ADN y provoca quemaduras solares . ^[15] Además de este efecto a corto plazo, mejora el envejecimiento de la piel y promueve significativamente el desarrollo de cáncer de piel, ^[16] pero también es necesaria para la síntesis de vitamina D en la piel de los mamíferos. ^[15]
• El ultravioleta A o (UVA) abarca de 315 a 400 nm. Esta banda fue una vez ^{[ ¿cuándo? ] se} considera menos dañino para el ADN y, por lo tanto, se utiliza en el bronceado artificial cosmético ( cabinas de bronceado y camas solares ) y en la terapia PUVA para la psoriasis . Sin embargo, ahora se sabe que los rayos UVA causan un daño significativo al ADN a través de rutas indirectas (formación de radicales libres y especies reactivas de oxígeno ) y pueden causar cáncer. ^[17]
• El rango visible o la luz se extiende de 380 a 700 nm. ^[18] Como sugiere el nombre, este rango es visible a simple vista. También es el rango de salida más fuerte del espectro de irradiancia total del Sol.
• Rango de infrarrojos que abarca de 700 nm a 1,000,000 nm (1  mm ). Comprende una parte importante de la radiación electromagnética que llega a la Tierra. Los científicos dividen el rango de infrarrojos en tres tipos según la longitud de onda:
  • Infrarrojos-A: 700 nm a 1400 nm
  • Infrarrojo-B: 1400 nm a 3000 nm
  • Infrarrojos-C: 3000 nm a 1 mm.

Tablas publicadas

Tablas de radiación solar directa en varias pendientes de 0 a 60 grados de latitud norte, en calorías por centímetro cuadrado, emitidas en 1972 y publicadas por Pacific Northwest Forest and Range Experiment Station, Servicio Forestal, Departamento de Agricultura de EE. UU., Portland, Oregón, EE. UU. aparecen en la web. ^[19]

Constante solar

Artículo principal: constante solar

Espectro de irradiancia solar en la parte superior de la atmósfera, en una escala lineal y representado frente al número de onda

La constante solar es una medida de densidad de flujo , es la cantidad de radiación electromagnética solar entrante por unidad de área que incidiría en un plano perpendicular a los rayos, a una distancia de una unidad astronómica (AU) (aproximadamente la distancia media desde el Sol a Tierra). La "constante solar" incluye todos los tipos de radiación solar, no solo la luz visible . Se pensó que su valor promedio era de aproximadamente 1366 W / m ² , ^[20] variando ligeramente con la actividad solar , pero las recientes recalibraciones de las observaciones satelitales relevantes indican que un valor más cercano a 1361 W / m ² es más realista. ^[21]

Irradiancia solar total (TSI) e irradiancia solar espectral (SSI) sobre la Tierra

Desde 1978, una serie de experimentos de satélites superpuestos de la NASA y la ESA han medido la irradiancia solar total (TSI), la cantidad de radiación solar recibida en la parte superior de la atmósfera terrestre, en 1,365 kilovatios por metro cuadrado (kW / m ² ). ^{[20] [22] [23] [24] Las} observaciones de la ETI continúan con los experimentos de los satélites ACRIMSAT / ACRIM3, SOHO / VIRGO y SORCE / TIM. ^{[25] Las} observaciones han revelado variaciones de TSI en muchas escalas de tiempo, incluido el ciclo magnético solar ^[26] y muchos ciclos periódicos más cortos. ^[27] TSI proporciona la energía que impulsa el clima de la Tierra, por lo que la continuación de la base de datos de series de tiempo de TSI es fundamental para comprender el papel de la variabilidad solar en el cambio climático.

Desde 2003, el monitor de irradiancia espectral (SIM) de SORCE ha monitoreado la irradiancia solar espectral (SSI), la distribución espectral del TSI. Los datos indican que el SSI en la longitud de onda UV (ultravioleta) se corresponde de una manera menos clara, y probablemente más complicada, con las respuestas climáticas de la Tierra de lo que se suponía anteriormente, alimentando amplias avenidas de nuevas investigaciones en "la conexión del Sol y la estratosfera, la troposfera, la biosfera, océano y clima de la Tierra ". ^[28]

Intensidad en el Sistema Solar

La luz del sol en Marte es más tenue que en la Tierra. Esta foto de una puesta de sol marciana fue tomada por Mars Pathfinder .

Los diferentes cuerpos del Sistema Solar reciben luz de una intensidad inversamente proporcional al cuadrado de su distancia al Sol.

Una tabla que compara la cantidad de radiación solar recibida por cada planeta del Sistema Solar en la parte superior de su atmósfera: ^[29]

Planeta o planeta enano	distancia ( AU )		Radiación solar (W / m 2 )
	Perihelio	Afelio	máximo	mínimo
Mercurio	0.3075	0.4667	14,446	6.272
Venus	0,7184	0,7282	2.647	2.576
tierra	0.9833	1.017	1.413	1.321
Marte	1.382	1,666	715	492
Júpiter	4.950	5.458	55,8	45,9
Saturno	9.048	10.12	16,7	13,4
Urano	18.38	20.08	4.04	3.39
Neptuno	29,77	30,44	1,54	1,47
Plutón	29,66	48,87	1,55	0,57

El brillo real de la luz solar que se observaría en la superficie también depende de la presencia y composición de una atmósfera . Por ejemplo, la atmósfera espesa de Venus refleja más del 60% de la luz solar que recibe. La iluminación real de la superficie es de unos 14.000 lux, comparable a la de la Tierra "durante el día con nubes cubiertas". ^[30]

La luz del sol en Marte sería más o menos como la luz del día en la Tierra durante un día ligeramente nublado y, como se puede ver en las imágenes tomadas por los rovers, hay suficiente radiación difusa en el cielo como para que las sombras no parezcan particularmente oscuras. Por lo tanto, daría percepciones y se "sentiría" muy parecido a la luz del día de la Tierra. El espectro en la superficie es ligeramente más rojo que el de la Tierra, debido a la dispersión del polvo rojizo en la atmósfera marciana.

A modo de comparación, la luz del sol en Saturno es ligeramente más brillante que la luz del sol de la Tierra al atardecer o al amanecer promedio (vea la luz del día para una tabla de comparación). Incluso en Plutón, la luz del sol aún sería lo suficientemente brillante como para casi igualar la sala de estar promedio. Para ver la luz solar tan tenue como la luz de la luna llena en la Tierra, se necesita una distancia de aproximadamente 500 AU (~ 69  horas luz ); Solo se han descubierto un puñado de objetos en el Sistema Solar que se sabe que orbitan más allá de esa distancia, entre ellos 90377 Sedna y (87269) 2000 OO 67 .

Iluminación de superficie

La luz del sol brilla a través de las nubes , dando lugar a rayos crepusculares.

El espectro de iluminación de la superficie depende de la elevación solar debido a los efectos atmosféricos, con el componente espectral azul dominando durante el crepúsculo antes y después del amanecer y el atardecer, respectivamente, y el rojo dominando durante el amanecer y el atardecer. Estos efectos son evidentes en la fotografía con luz natural, donde la principal fuente de iluminación es la luz solar mediada por la atmósfera.

Si bien el color del cielo generalmente está determinado por la dispersión de Rayleigh , se produce una excepción al atardecer y al crepúsculo. "La absorción preferencial de la luz solar por el ozono sobre las trayectorias de largo horizonte le da al cielo cenital su azul cuando el sol está cerca del horizonte". ^[31]

Consulte la radiación difusa del cielo para obtener más detalles.

Composición espectral de la luz solar en la superficie de la Tierra

Se puede decir que el Sol ilumina , que es una medida de la luz dentro de un rango de sensibilidad específico. Muchos animales (incluidos los humanos) tienen un rango de sensibilidad de aproximadamente 400-700 nm, ^[32] y dadas las condiciones óptimas, la absorción y dispersión por la atmósfera terrestre produce una iluminación que se aproxima a un iluminante de igual energía para la mayor parte de este rango. ^[33] El rango útil para la visión del color en humanos, por ejemplo, es aproximadamente de 450 a 650 nm. Aparte de los efectos que surgen al atardecer y al amanecer, la composición espectral cambia principalmente con respecto a la forma en que la luz solar es capaz de iluminar directamente. Cuando la iluminación es indirecta, la dispersión de Rayleighen la atmósfera superior hará que dominen las longitudes de onda azules. El vapor de agua en la atmósfera inferior produce una mayor dispersión y el ozono, el polvo y las partículas de agua también absorberán longitudes de onda particulares. ^{[34] [35]}

Espectro de las longitudes de onda visibles aproximadamente al nivel del mar; iluminación por luz solar directa en comparación con la luz solar directa dispersada por la cobertura de nubes y con la luz solar indirecta por diversos grados de cobertura de nubes. La línea amarilla muestra el espectro de iluminación directa en condiciones óptimas. Las otras condiciones de iluminación se escalan para mostrar su relación con la iluminación directa. Las unidades de potencia espectral son simplemente valores de sensor sin procesar (con una respuesta lineal en longitudes de onda específicas).

Variaciones en la irradiancia solar

Variación estacional y orbital

Más información: La insolación y Horas de sol

En la Tierra, la radiación solar varía con el ángulo del Sol sobre el horizonte , con una mayor duración de la luz solar en las latitudes altas durante el verano, variando hasta que no hay luz solar en absoluto en invierno cerca del polo pertinente. Cuando la radiación directa no está bloqueada por las nubes, se experimenta como la luz del sol . El calentamiento del suelo (y otros objetos) depende de la absorción de la radiación electromagnética en forma de calor .

La cantidad de radiación interceptada por un cuerpo planetario varía inversamente con el cuadrado de la distancia entre la estrella y el planeta. La órbita y la oblicuidad de la Tierra cambian con el tiempo (durante miles de años), a veces formando un círculo casi perfecto y en otras ocasiones extendiéndose hasta una excentricidad orbital del 5% (actualmente 1,67%). A medida que cambia la excentricidad orbital, la distancia promedio desde el Sol (el semieje mayor no varía significativamente, por lo que la insolación total durante un año permanece casi constante debido a la segunda ley de Kepler ,

${\displaystyle {\tfrac {2A}{r^{2}}}dt=d\theta ,}$

donde es el invariante de la "velocidad del área". Es decir, la integración sobre el período orbital (también invariante) es una constante.${\displaystyle A}$

${\displaystyle \int _{0}^{T}{\tfrac {2A}{r^{2}}}dt=\int _{0}^{2\pi }d\theta =\mathrm {constant} .}$

Si asumimos la potencia de radiación solar  P como una constante en el tiempo y la irradiación solar dada por la ley del inverso del cuadrado , obtenemos también la insolación promedio como constante.

Pero la distribución estacional y latitudinal y la intensidad de la radiación solar recibida en la superficie de la Tierra sí varían. ^[36] El efecto del ángulo del Sol sobre el clima da como resultado el cambio de la energía solar en verano e invierno. Por ejemplo, en latitudes de 65 grados, esto puede variar en más del 25% como resultado de la variación orbital de la Tierra. Debido a que los cambios en invierno y verano tienden a compensarse, el cambio en la insolación promedio anual en cualquier lugar es cercano a cero, pero la redistribución de energía entre el verano y el invierno afecta fuertemente la intensidad de los ciclos estacionales. Tales cambios asociados con la redistribución de la energía solar se consideran una causa probable del ir y venir de las últimas glaciaciones.(ver: ciclos de Milankovitch ).

Variación de la intensidad solar

Más información: Variación solar

Las observaciones espaciales de la irradiancia solar comenzaron en 1978. Estas mediciones muestran que la constante solar no es constante. Varía en muchas escalas de tiempo, incluido el ciclo solar de manchas solares de 11 años. ^[26] Cuando se retrocede en el tiempo, uno tiene que confiar en reconstrucciones de irradiancia, utilizando manchas solares durante los últimos 400 años o radionucleidos cosmogénicos para retroceder 10.000 años. Se han realizado tales reconstrucciones. ^{[37] [38] [39] [40]} Estos estudios muestran que además de la variación de la irradiancia solar con el ciclo solar (el ciclo (de Schwabe)), la actividad solar varía con ciclos más largos, como el propuesto de 88 años ( Ciclo de Gleisberg ), 208 años ( ciclo de DeVries ) y 1000 años (Ciclo de remolinos ).

Vida en la Tierra

La luz del sol penetra a través del dosel de un bosque en Alemania

La existencia de casi toda la vida en la Tierra está impulsada por la luz del Sol. La mayoría de los autótrofos , como las plantas, utilizan la energía de la luz solar, combinada con dióxido de carbono y agua, para producir azúcares simples, un proceso conocido como fotosíntesis . Estos azúcares se utilizan luego como componentes básicos y en otras vías sintéticas que permiten que el organismo crezca.

Los heterótrofos , como los animales, usan la luz del sol indirectamente al consumir los productos de los autótrofos, ya sea al consumir autótrofos, al consumir sus productos o al consumir otros heterótrofos. Los azúcares y otros componentes moleculares producidos por los autótrofos se descomponen, liberando energía solar almacenada y dando al heterótrofo la energía necesaria para sobrevivir. Este proceso se conoce como respiración celular .

En la prehistoria , los humanos comenzaron a extender aún más este proceso al dar otros usos a materiales vegetales y animales. Usaban pieles de animales para abrigarse, por ejemplo, o armas de madera para cazar. Estas habilidades permitieron a los humanos recolectar más luz solar de la que era posible a través de la glucólisis sola, y la población humana comenzó a crecer.

Durante la Revolución Neolítica , la domesticación de plantas y animales aumentó aún más el acceso humano a la energía solar. Los campos dedicados a los cultivos se enriquecieron con materia vegetal no comestible, proporcionando azúcares y nutrientes para futuras cosechas. Los animales que anteriormente habían proporcionado a los humanos solo carne y herramientas una vez que fueron asesinados, ahora se utilizan para el trabajo durante toda su vida, alimentados por pastos no comestibles para los humanos. Los combustibles fósiles son los remanentes de materia vegetal y animal antigua, que se formaron utilizando energía de la luz solar y luego quedaron atrapados dentro de la Tierra durante millones de años.

Aspectos culturales

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Eduard Manet : Le déjeuner sur l'herbe (1862-63)

El efecto de la luz solar es relevante para la pintura , como se evidencia, por ejemplo, en las obras de Eduard Manet y Claude Monet sobre escenas y paisajes al aire libre.

Téli verőfény ("Sol de invierno") de László Mednyánszky , principios del siglo XX

Muchas personas encuentran que la luz solar directa es demasiado brillante para su comodidad, especialmente cuando leen en papel blanco sobre el cual la luz del sol brilla directamente. De hecho, mirar directamente al Sol puede causar daños en la visión a largo plazo. Para compensar el brillo de la luz solar, muchas personas usan gafas de sol . Los automóviles , muchos cascos y gorras están equipados con viseras para bloquear la visión directa del Sol cuando el Sol está en un ángulo bajo. A menudo se bloquea la entrada de la luz solar a los edificios mediante el uso de paredes , persianas , toldos , contraventanas , cortinas o lugares cercanos.árboles de sombra . La exposición al sol es necesaria biológicamente para la creación de vitamina D en la piel, un compuesto vital necesario para fortalecer los huesos y los músculos del cuerpo.

En los países más fríos, muchas personas prefieren los días más soleados y, a menudo, evitan la sombra . En los países más cálidos, ocurre lo contrario; durante las horas del mediodía, muchas personas prefieren quedarse adentro para mantenerse frescos. Si salen al exterior, buscan la sombra que pueden proporcionar los árboles, las sombrillas , etc.

En muchas religiones del mundo, como el hinduismo , se considera que el Sol es un dios, ya que es la fuente de vida y energía en la Tierra. También formó la base de la religión en el Antiguo Egipto .

Tomar el sol

Artículo principal: Bronceado

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Bañistas de sol en Finlandia

Tomar el sol es una actividad de ocio popular en la que una persona se sienta o se acuesta bajo el sol directo. La gente suele tomar el sol en lugares cómodos donde hay mucha luz solar. Algunos lugares comunes para tomar el sol incluyen playas , piscinas al aire libre , parques , jardines y cafés al aire libre . Los bañistas suelen llevar una cantidad limitada de ropa o algunos simplemente van desnudos . Para algunos, una alternativa a los baños de sol es el uso de una tumbona que genera luz ultravioleta y se puede usar en interiores independientemente de las condiciones climáticas. Las camas de bronceado están prohibidas en varios estados del mundo.

Para muchas personas de piel clara, uno de los propósitos de tomar el sol es oscurecer el color de la piel (broncearse), ya que en algunas culturas esto se considera atractivo, asociado con actividades al aire libre, vacaciones / días festivos y salud. Algunas personas prefieren tomar el sol sin ropa para poder obtener un bronceado "completo" o "uniforme", a veces como parte de un estilo de vida específico.

La helioterapia controlada , o los baños de sol, se ha utilizado como tratamiento para la psoriasis y otras enfermedades.

El bronceado de la piel se logra mediante un aumento del pigmento oscuro dentro de las células de la piel llamadas melanocitos , y es un mecanismo de respuesta automática del cuerpo a una exposición suficiente a la radiación ultravioleta del sol o de las lámparas solares artificiales. Por lo tanto, el bronceado desaparece gradualmente con el tiempo, cuando uno ya no está expuesto a estas fuentes.

Efectos sobre la salud humana

Artículo principal: efectos sobre la salud de la exposición a la luz solar

La radiación ultravioleta de la luz solar tiene efectos tanto positivos como negativos para la salud, ya que es una fuente principal de vitamina D 3 y un mutágeno . ^[41] Un suplemento dietético puede suministrar vitamina D sin este efecto mutagénico, ^[42] pero evita los mecanismos naturales que evitarían las sobredosis de vitamina D generadas internamente por la luz solar. La vitamina D tiene una amplia gama de efectos positivos para la salud, que incluyen fortalecer los huesos ^[43] y posiblemente inhibir el crecimiento de algunos cánceres. ^{[44] [45] La} exposición al sol también se ha asociado con el momento en que se administra la melatoninasíntesis, mantenimiento de los ritmos circadianos normales y reducción del riesgo de trastorno afectivo estacional . ^[46]

Se sabe que la exposición prolongada a la luz solar está asociada con el desarrollo de cáncer de piel , envejecimiento de la piel , inmunosupresión y enfermedades oculares como cataratas y degeneración macular . ^[47] La sobreexposición a corto plazo es la causa de quemaduras solares , ceguera de la nieve y retinopatía solar .

Los rayos ultravioleta, y por lo tanto la luz solar y las lámparas solares, son los únicos carcinógenos enumerados que se sabe que tienen beneficios para la salud, ^[48] y varias organizaciones de salud pública afirman que debe haber un equilibrio entre los riesgos de tener demasiada luz solar o demasiado pequeño. ^[49] Existe un consenso general de que siempre se deben evitar las quemaduras solares.

Los datos epidemiológicos muestran que las personas que tienen más exposición a la luz solar tienen menos presión arterial alta y mortalidad relacionada con enfermedades cardiovasculares. Si bien la luz solar (y sus rayos ultravioleta) son un factor de riesgo para el cáncer de piel, "evitar el sol puede conllevar más un costo que un beneficio para la buena salud en general". ^[50] Un estudio encontró que no hay evidencia de que los rayos ultravioleta reduzcan la vida útil en contraste con otros factores de riesgo como el tabaquismo, el alcohol y la presión arterial alta. ^[50]

Efecto sobre los genomas de las plantas

Las dosis elevadas de UV- B solar aumentan la frecuencia de recombinación del ADN en plantas de Arabidopsis thaliana y tabaco ( Nicotiana tabacum ). ^[51] Estos aumentos van acompañados de una fuerte inducción de una enzima con un papel clave en la reparación recombinacional del daño del ADN. Por lo tanto, el nivel de radiación solar UV-B terrestre probablemente afecte la estabilidad del genoma en las plantas.

Ver también

• Temperatura del color
• Pérdidas radiativas coronales
• Diatermancia
• Líneas Fraunhofer
• Lista de ciudades por duración del sol
• Sobre iluminación
• Reflejo fótico de estornudo
• Fotosíntesis
• Luz de las estrellas
• luz de la luna

Referencias

1. "Conceptos básicos de la energía solar" . Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2016 . Consultado el 6 de diciembre de 2016 .
2. "El tiempo de viaje de 8 minutos a la Tierra por la luz solar oculta un viaje de mil años que en realidad comenzó en el núcleo" . SunEarthDay.NASA.gov . NASA . Archivado desde el original el 22 de enero de 2012 . Consultado el 12 de febrero de 2012 .
3. C. KANDILLI y K. ULGEN. "Iluminación solar y estimación de la disponibilidad de luz diurna de la irradiancia solar global". Fuentes de energía .
4. "Introducción a la radiación solar" . Newport Corporation. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2013.
5. Calculado a partir de los datos de "Irradiancia espectral solar de referencia: masa de aire 1,5" . Laboratorio Nacional de Energías Renovables. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2013 . Consultado el 12 de noviembre de 2009 .La primera de cada conjunto de dos cifras es para la radiación solar total que llega a un panel dirigido al Sol (que está 42 ° por encima del horizonte), mientras que la segunda cifra de cada par es la radiación "directa más circunsolar" (el significado circunsolar proviene de la parte del cielo a un par de grados del Sol). Los totales, de 280 a 4000 nm, son 1000,4 y 900,1 W / m ² respectivamente. Sería bueno tener cifras más directas de una buena fuente, en lugar de sumar miles de números en una base de datos.
6. Calculado a partir del espectro ASTM citado anteriormente.
7. Qiang, Fu (2003). "Radiación (Solar)" (PDF) . En Holton, James R. (ed.). Enciclopedia de ciencias atmosféricas . 5 . Amsterdam: Prensa académica. págs. 1859–1863. ISBN  978-0-12-227095-6. OCLC  249246073 . Archivado (PDF) desde el original el 1 de noviembre de 2012.
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10. Iqbal, M., "Introducción a la radiación solar", Academic Press (1983), Cap. 3
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Lectura adicional

• Hartmann, Thom (1998). Las últimas horas de la luz solar antigua . Londres: Hodder y Stoughton. ISBN 0-340-82243-0 . 

Enlaces externos

• Medios relacionados con la luz solar en Wikimedia Commons
• Radiación solar - Enciclopedia de la Tierra
• Irradiancia solar total (TSI) Datos medios diarios en el sitio web del National Geophysical Data Center
• Construcción de una serie temporal compuesta de irradiancia solar total (TSI) desde 1978 hasta el presente por el Centro Mundial de Radiación, Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos (pmod wrc)
• Una comparación de métodos para proporcionar datos de radiación solar a modelos de cultivos y sistemas de apoyo a la toma de decisiones , Rivington et al.
• Evaluación de tres estimaciones de modelos de radiación solar en 24 estaciones del Reino Unido , Rivington et al.
• Espectro de radiación solar de alta resolución del Observatoire de Paris
• Midiendo la radiación solar  : un plan de lección de la Biblioteca digital de ciencia nacional.
• Información astronómica de Websurf : herramientas en línea para calcular las horas de salida y puesta del sol, la luna o el planeta, el azimut del sol, la luna o el planeta al salir y la puesta, la altitud y el azimut del sol, la luna o el planeta para una fecha determinada o rango de fechas, y más.
• Un libro de Excel con una calculadora de series de tiempo de posición y radiación solar; por Greg Pelletier
• Norma ASTM para el espectro solar a nivel del suelo en los EE. UU. (Latitud ~ 37 grados).
• Espectro detallado del Sol en Imagen astronómica del día .