Variables estudiadas
Una de las principales tareas que desempeña el grupo SWIFT como parte de este proyecto, es la caracterización de radiación a partir de datos medidos en estaciones terrestres. Mediante diversos sensores en diferentes disposiciones, es posible cuantificar la cantidad de radiación que llega a la superficie terrestre en cada una de las bandas electromagnéticas.
Además de las medidas de radiación, también es necesario conocer diferentes variables meteorológicas como la temperatura o la presión atmosférica. Así, se puede conocer si existe algún tipo de relación entre estas variables y las de radiación y poder desarrollar modelos matemáticos .
A continuación, se explican cuáles son las principales componentes del espectro electromagnético que se caracterizan en el proyecto AERS y por qué su estudio es necesario en diferentes ámbitos.
Datos meteorológicos
Los primeros datos medidos en la estación son las variables meteorológicas más relevantes: temperatura, presión barométrica, humedad relativa, dirección del viento y velocidad del viento. Todas ellas se miden en multitud de localizaciones a nivel nacional, por lo que su amplia disponibilidad, tanto espacial como temporal, permite establecer relaciones con otras variables, como las de radiación.
Irradiancia o Radiación solar incidente
La irradiancia es la parte de la radiación proveniente del sol que llega a la superficie terrestre. El ancho de banda de esta parte del espectro va desde los 300 a 2800 nm, por lo que también es conocida como radiación incidente de onda corta. Además, en su rango se engloban otras de las variables estudiadas. Al ser una variable global su uso está extendido en diferentes campos, como por ejemplo en instalaciones fotovoltaicas. Por ello, es frecuente encontrar sensores de iluminancia en estaciones de medida de los servicios meteorológicos. Su unidad de medida es el W/m2 y se mide mediante un piranómetro.
Iluminancia
La iluminancia es la cantidad de luz que incide en una superficie por unidad de área y se mide en lux. Para ello se utiliza un luxómetro. Conocer la cantidad de luz es algo de gran importancia en multitud de situaciones, como por ejemplo el diseño de un puesto de trabajo. Para este caso, conocer el recurso solar para la iluminación puede ayudar a diseñar puestos de trabajo que utilicen de una manera más optima la luz natural.
PAR: Radiación Fotosintéticamente Activa
La Radiación Fotosintéticamente Activa es una componente de la radiación solar global que comprende las longitudes de onda entre 400 y 700 nm, es decir, dentro del espectro visible. Se refiere tanto a los fotones como a la energía capaz de impulsar el transporte de electrones que tiene lugar en el proceso fotosintético realizado por las plantas. Además de ser uno de los elementos fundamentales para que se lleve a cabo la fotosíntesis, su estudio tiene múltiples aplicaciones como la descripción de regímenes de radiación de un dosel vegetal en función de la radiación interceptada por las hojas, la detección remota de la vegetación, estudios de la productividad de cultivos agrícolas y bosques, estudios de la física de la atmósfera, etc. Sus unidades de medida principales son µmol/ m² s o W/ m².
Ultravioleta
La radiación Ultravioleta es aquella que comprende las longitudes de onda entre 100 y 400 nm. Los efectos biológicos de la radiación UV varían de manera bastante notoria en función de la longitud de onda de la misma, por lo que el espectro de esta radiación de subdivide en tres regiones: UVA (315-400 nm), UVB (280-315 nm) y UVC (100-280 nm). El UVC no tiene efectos adversos sobre la salud humana ya que la atmósfera es capaz de absorberla para que esta no llegue a la superficie terrestre. En cambio, el UVB y el UVA sí que pueden causar efectos adversos si tienen lugar exposiciones prolongadas a dichas longitudes de onda. El UVB puede llegar a producir eritemas (quemaduras solares) en la epidermis y el UVA es el responsable del envejecimiento de la piel al poder penetrar en sus capas más profundas. A pesar de esto, la radiación UVB es necesaria para que el ser humano realice la síntesis de la vitamina D, beneficiosa y necesaria para numerosos aspectos de la salud humana. Del mismo modo que la radiación UV puede llegar a ser perjudicial para el ser humano, también puede causar daños al sistema fisiológico y/o bioquímico de las plantas si estas se ven expuestas a niveles elevados de radiación UVB. Su unidad de medida es el W/ m².
Albedo
El albedo es la relación o el porcentaje de radiación solar reflejada por la Tierra respecto a la radiación solar que ha incidido sobre ella. Es un parámetro adimensional que se mide en una escala de cero (toda la radiación incidente es absorbida) a uno (toda la radiación incidente es reflejada). Actualmente, el valor medio del albedo de la Tierra ronda el 30% respecto a la radiación solar incidente, pero es un valor que va oscilando ya que depende de muchos factores. El albedo está siendo determinante a la hora de caracterizar el cambio climático ya que si disminuye la cantidad de radiación reflejada se produce un aumento de la temperatura de la superficie terrestre. Algunas de las principales causas de los cambios en el albedo son las islas de calor urbanas, los cambios en los usos del suelo a lo largo de los últimos años, etc.
Infrarrojo
La radiación infrarroja (IR) o radiación de onda larga es la radiación electromagnética que comprende las longitudes de onda entre 700 nm y 1 mm. Del mismo modo que el Sol emite radiación en una zona concreta del espectro electromagnético, la Tierra también lo hace, pero con una longitud de onda mayor ya que su temperatura es menor que la del Sol. Es en la frecuencia del infrarrojo donde nuestro planeta emite radiación y por ello es necesaria su caracterización. Conociendo la radiación infrarroja que llega a la superficie terrestre y la que se emite se puede hacer un balance neto de radiación infrarroja. Si se tiene en cuenta también la radiación solar neta (albedo), se puede conocer el balance energético total de la Tierra, y saber así si el planeta se enfría o se calienta. La radiación infrarroja se mide en W/m2 y su instrumento de medida es el pirgeómetro