La duración de la insolación o las horas de sol es un indicador climatológico que mide la duración de la insolación en un período determinado (normalmente, un día o un año) para una ubicación determinada de la Tierra , generalmente expresado como un valor promedio a lo largo de varios años. Es un indicador general de la nubosidad de una ubicación y, por lo tanto, se diferencia de la insolación , que mide la energía total proporcionada por la luz solar durante un período determinado.
La duración de la insolación suele expresarse en horas al año o en horas (promedio) al día. La primera medida indica la insolación general de un lugar en comparación con otros lugares, mientras que la segunda permite comparar la insolación en distintas estaciones del año en el mismo lugar. [1] Otra medida que se utiliza a menudo es la relación porcentual entre la duración de la insolación registrada y la duración de la luz del día en el período observado.
Un uso importante de los datos sobre la duración de la insolación es la caracterización del clima de los lugares, especialmente de los centros de salud. Esto también tiene en cuenta el efecto psicológico de la fuerte luz solar en el bienestar humano. A menudo se utiliza para promocionar destinos turísticos. [1]
Si el Sol estuviera sobre el horizonte el 50% del tiempo durante un año estándar de 8.760 horas, la duración máxima aparente del día sería de 4.380 horas para cualquier punto de la Tierra. Sin embargo, existen efectos físicos y astronómicos que cambian esa imagen. En concreto, la refracción atmosférica permite que el Sol siga siendo visible incluso cuando se pone físicamente por debajo del horizonte . Por esa razón, el día medio (sin tener en cuenta los efectos de las nubes) es más largo en las zonas polares, donde el Sol aparente pasa la mayor parte del tiempo alrededor del horizonte. Los lugares del Círculo Polar Ártico tienen el día anual total más largo, 4.647 horas, mientras que el Polo Norte recibe 4.575. Debido a la naturaleza elíptica de la órbita de la Tierra , el hemisferio sur no es simétrico: el Círculo Antártico , con 4.530 horas de luz diurna, recibe cinco días menos de luz solar que sus antípodas . El ecuador tiene un día total de 4.422 horas al año. [2]
Dado el máximo teórico de duración del día para una ubicación determinada, también hay una consideración práctica en la que la cantidad de luz del día es suficiente para ser tratada como una "hora de sol". Las horas de sol "brillantes" representan las horas totales en las que la luz solar es más fuerte que un umbral especificado, a diferencia de las horas "visibles". La luz solar "visible", por ejemplo, se produce alrededor del amanecer y el atardecer, pero no es lo suficientemente fuerte como para excitar un sensor estandarizado. La medición se realiza mediante instrumentos llamados registradores de luz solar . Para el propósito específico de registrar la duración de la luz solar, se utilizan registradores Campbell-Stokes , que utilizan una lente de vidrio esférica para enfocar los rayos solares en una cinta especialmente diseñada. Cuando la intensidad excede un umbral predeterminado, la cinta se quema. La longitud total del rastro de quemado es proporcional al número de horas brillantes. [3] Otro tipo de grabador es el registrador de luz solar Jordan . Los grabadores electrónicos más nuevos tienen una sensibilidad más estable que la de la cinta de papel.
Con el fin de armonizar los datos medidos a nivel mundial, en 1962 la Organización Meteorológica Mundial (OMM) definió un diseño estandarizado del registrador Campbell-Stokes, llamado Registrador Interino de Referencia de la Insolación (IRSR). [1] En 2003, la duración de la insolación se definió finalmente como el período durante el cual la irradiancia solar directa excede un valor umbral de 120 W/m 2 . [1]
La duración de la insolación sigue un patrón geográfico general: las latitudes subtropicales (aproximadamente entre 25° y 35° de latitud norte/sur) tienen los valores más altos de insolación, porque estas son las ubicaciones de los lados orientales de los sistemas de alta presión subtropicales , asociados con el descenso a gran escala del aire desde la tropopausa de nivel superior. Muchos de los climas más secos del mundo se encuentran adyacentes a los lados orientales de las altas presiones subtropicales, que crean condiciones atmosféricas estables, poco vuelco convectivo y poca humedad y cobertura de nubes. Las regiones desérticas, con alta presión casi constante en altura y condensación rara, como el norte de África , el suroeste de los Estados Unidos , Australia occidental y el sur de Oriente Medio , son ejemplos de climas cálidos, soleados y secos donde los valores de duración de la insolación son muy altos.
Las dos áreas principales con la mayor duración de la luz solar, medida como promedio anual, son el desierto central y oriental del Sahara (que abarca vastos países principalmente desérticos como Egipto , Sudán , Libia , Chad y Níger ) y el suroeste de los Estados Unidos ( Arizona , California , Nevada ). [4] La ciudad que ostenta el título oficial de la más soleada del mundo es Yuma, Arizona , con más de 4000 horas (alrededor del 91% del tiempo de luz diurna) de sol brillante al año, [4] [5] pero muchos libros climatológicos sugieren que puede haber áreas más soleadas en el norte de África. [ cita requerida ] En el cinturón que abarca el norte de Chad y las montañas Tibesti , el norte de Sudán, el sur de Libia y el Alto Egipto , la duración anual de la luz solar se estima en más de 4000 horas. También hay una zona más pequeña y aislada de máxima insolación en el corazón de la sección occidental del desierto del Sahara, alrededor del macizo de Eglab y el Erg Chech , a lo largo de las fronteras de Argelia , Mauritania y Mali , donde también se supera la marca de las 4000 horas. [6] Algunos lugares en el interior de la península Arábiga reciben entre 3600 y 3800 horas de sol brillante al año. La región más soleada del mundo (más de 3000 horas de sol al año) es el norte de África. El mes más soleado del mundo es diciembre en la Antártida oriental, con casi 23 horas de sol brillante al día. [7]
Por el contrario, las latitudes más altas (por encima de los 50° norte/sur) que se encuentran en vientos tormentosos del oeste tienen un clima mucho más nublado, inestable y lluvioso , y a menudo tienen los valores más bajos de duración de la luz solar anualmente. Los climas oceánicos templados como los del noroeste de Europa , la costa noroeste de Canadá y áreas de la Isla Sur de Nueva Zelanda son ejemplos de climas fríos, nublados, húmedos y lluviosos donde los valores de duración de la luz solar sin nubes son muy bajos. Las áreas con la duración de la luz solar anual más baja se encuentran principalmente sobre los océanos polares, así como partes del norte de Europa, el sur de Alaska, el norte de Rusia y áreas cerca del Mar de Ojotsk . El lugar más nublado en los Estados Unidos es Cold Bay, Alaska , con un promedio de 304 días de cielo muy nublado (que cubre más de 3/4 del cielo). [8] Además de estos climas oceánicos, ciertas cuencas de baja latitud encerradas por montañas, como las cuencas de Sichuan y Taipei , pueden tener una duración de luz solar tan baja como 1.000 horas por año, ya que el aire frío desciende constantemente para formar nieblas que los vientos no pueden disipar. [9] Tórshavn en las Islas Feroe es uno de los lugares más nublados del mundo con solo 840 horas de sol al año. La isla Campbell al sur de Nueva Zelanda es aún más nublada, con solo 647 horas de sol anuales, mientras que la estación Bellingshausen frente a la península Antártica recibe solo 591 horas de sol anuales. [ cita requerida ]