Fuente de energía de la Tierra
Cuando encendemos nuestros teléfonos celulares, sabemos que la energía de ese teléfono proviene de la energía producida por la batería en el interior. Sabemos que la energía para nuestros televisores y reproductores de Blu-Ray proviene del tomacorriente en la pared y, en última instancia, de nuestros proveedores de energía. ¿Pero sabías que la tierra también tiene sus propias fuentes de energía, y estas fuentes regulan nuestro sistema climático? La Tierra no tiene un tomacorriente para enchufar ni una batería para funcionar, entonces, ¿de dónde proviene la energía de la tierra?
Si adivinaste el sol, estarías en lo cierto. El sol es la principal fuente de energía de nuestro planeta y es la fuerza impulsora del clima terrestre. Al irradiar miles de millones de toneladas de materia al espacio, el sol calienta nuestra tierra, el océano y la atmósfera.
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Ahora, si toda esa radiación fuera absorbida por la tierra, no solo nuestros filtros solares no serían efectivos, nuestro planeta se sobrecalentaría y la vida no sería posible. Afortunadamente, toda la energía del sol que golpea la tierra finalmente se envía de regreso al espacio. Cuando la radiación del sol golpea la tierra, alrededor del 30% se refleja inmediatamente en el espacio por las nubes, la superficie terrestre y el hielo. El 70% restante es absorbido por la tierra, los océanos y la atmósfera, y esta es la energía que calienta la tierra e impulsa su sistema climático.
Esta energía absorbida también se vuelve a emitir finalmente al espacio cuando se enfría. La absorción y el reflejo constantes de la energía del sol crean el equilibrio energético de la tierra , que mantiene una temperatura global promedio en todo nuestro planeta. Cuando la tierra absorbe tanta energía como irradia, la energía se equilibra y la temperatura media es estable. Si la tierra absorbe más energía de la que irradia, puede ocurrir un calentamiento global.
Echemos un vistazo más detallado a cómo la energía del sol afecta nuestro tiempo y clima.
Impacto de la energía en el clima
La energía de la tierra procedente del sol entra y sale de los siguientes sistemas físicos de nuestro planeta:
- Atmósfera (aire)
- Hidrosfera (agua)
- Criosfera (hielo / nieve)
- Litosfera (tierra)
- Biosfera (organismos vivos)
Estos sistemas absorben y reflejan energía en varios grados y tienen efectos tanto grandes como pequeños en nuestro tiempo y clima.
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Atmósfera
Cuando la energía del sol golpea la tierra, primero se encuentra con la atmósfera, que consta de diferentes partículas que reflejan y absorben el calor. Los gases de efecto invernadero como el ozono, el dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua absorben la radiación entrante del sol. A medida que el sol calienta las superficies sólidas y líquidas de la tierra, parte de ese calor se transfiere a la atmósfera a través de la evaporación y la convección.
A través de la evaporación (el agua pasa de líquido a gas), el agua de nuestros lagos, océanos y el suelo se calienta y se convierte en vapor de agua, formando nubes y lluvia. La lluvia cae, enfría la tierra nuevamente y el proceso continúa. Durante la convección (la transferencia de calor a través del movimiento molecular), el aire caliente y los líquidos suben, mientras que el aire frío y los líquidos caen. Esto crea una corriente ascendente en la atmósfera, lo que genera sistemas de viento y clima.
Hidrosfera
La hidrosfera está formada por toda el agua de la tierra y el ciclo del agua que mueve el agua por toda la tierra. La luz del sol calienta las aguas superficiales, lo que hace que se evaporen en la atmósfera, se condensen en gotas de agua y caigan a la tierra en forma de lluvia o nieve.
La precipitación en la tierra varía. Por ejemplo, las áreas tropicales cálidas y húmedas reciben luz solar más directa e intensa que las regiones polares. Debido a que estas áreas están más cerca de cuerpos de agua más grandes, el ciclo del agua en estas regiones genera mucha más precipitación que en las regiones más secas y polares. Es por eso que vemos más lluvia en las selvas de América del Sur que en los desiertos de California.
Criosfera
La criosfera comprende todos los lugares de la tierra donde el agua es sólida como hielo o nieve. Estos lugares incluyen no solo las regiones polares, sino también montañas cubiertas de nieve y áreas que tienen nieve y lagos helados durante los meses de invierno.
La criosfera absorbe y refleja la energía de manera diferente a otras superficies de la tierra. El hielo y la nieve son mucho más livianos que la roca y el suelo y, por lo tanto, reflejan más energía. El grado en que una superficie absorbe o refleja la energía solar (llamado albedo ) se refiere a qué tan blanca o clara es la superficie. Cuanto más blanca sea la superficie, mayor será el albedo.
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Cuando la cantidad de superficies congeladas disminuye debido al derretimiento de la capa de hielo polar y las estaciones invernales más cálidas, se refleja menos energía y calor de regreso al espacio. El aumento resultante de vapor de agua en nuestra atmósfera absorbe y atrapa el calor. Esto calienta el clima de nuestro planeta al cambiar el equilibrio energético, y es otra razón por la que el calentamiento global es una preocupación para muchos científicos.
Litosfera
La parte sólida de la tierra, la corteza terrestre, se llama litosfera . Como la criosfera, la litosfera absorbe y libera energía del sol; sin embargo, la cantidad de energía depende del tipo de superficie y su comportamiento.
Por ejemplo, la roca sólida de una montaña refleja más calor que el suelo o las plantas de un bosque. Y cuando un volcán entra en erupción, libera partículas que absorben calor a la atmósfera, aumentando los gases de efecto invernadero y calentando la tierra.
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Biosfera
La biosfera está formada por todos los organismos vivos de nuestro planeta. Las plantas, los animales y los humanos afectan nuestro clima al aumentar y disminuir los gases de efecto invernadero que causan el calentamiento global. Por ejemplo, las plantas eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera, utilizando este gas para crear su alimento. Los animales liberan metano cuando digieren su comida. Y los humanos liberan gases de efecto invernadero a la atmósfera al quemar combustibles fósiles mediante el uso de plantas de energía, automóviles y fertilizantes artificiales.
Resumen de la lección
El sol es la principal fuente de energía que impulsa el clima terrestre. La atmósfera, la tierra y los océanos absorben y devuelven el calor del sol al espacio, lo que ayuda a mantener el equilibrio energético de la tierra . Los cinco sistemas físicos de nuestra tierra tienen un efecto en nuestro tiempo y clima:
- La atmósfera contiene gases de efecto invernadero que absorben la radiación solar. La evaporación de océanos y lagos conduce a un aumento de la lluvia. La transferencia de calor de la superficie a la atmósfera a través de la convección crea ciclos de viento y clima.
- La hidrosfera , el agua de la tierra, se calienta con el sol, que impulsa las lluvias.
- La criosfera está formada por el hielo y la nieve de la superficie de la tierra y refleja la energía solar (llamada albedo ) más que la roca y el suelo. Las disminuciones en la criosfera afectan el calentamiento global.
- La litosfera , la parte sólida de la tierra, absorbe y libera calor dependiendo de la superficie. La roca sólida refleja más energía que el suelo. Y los volcanes liberan gases de efecto invernadero a la atmósfera que atrapan el calor y calientan la tierra.
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