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, 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 momento depende de sus estados previos. Por eso, en dos fechas en que la iluminación solar 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.

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 el que vivimos (norte), lo que hace referencia explícita al inicio de la estación de invierno en este hemisferio.

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 Capricornio En la actualidad, sin embargo, el solsticio de diciembre no cae en la constelación Capricornio, sino en Sagittario.
Si pudiésemos ver las estrellas que están detrás del Sol, en ese día, veríamos las de Sagittario, cercanas a la frontera con Ofiuco.
Pero en los años siguientes, para esta misma fecha, el Sol segurá acercándose cada vez más a la constelación Ofiuco, en la dirección hacia Scorpión 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 (medidodía solar) 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 viaja por 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 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 a 26° al 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 a 26° Norte del Oeste.
  El Sol está sobre el horizonte unas 13,4 horas.
  
  
• En Costa Rica (10° Norte -promedio) el Sol sale a las 5:17 a 24° al norte del Este,
  Culmina (mediodía solar) al Norte, alcanzando una altitud de 76°.
  Se oculta 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 a 23° al norte del Este.
  Culmina (medidodía) al Norte, dónde alcanza su altitud máxima de 67°.
  Se oculta a 23° Norte al norte 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° al 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 a 26° al 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 en el 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 en el horizonte, acercándose a este por el Sur sin salir.
  Es el único día en que el Sol se mantiene en el 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 a las 5:48 a 24° al sur del Este
  Culmina (mediodía solar) al Norte, alcanzando una altitud de 56°.
  Se oculta 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° al 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 en 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 viaja por el cielo (circumpular) a una altitud constante de 23°, durante las 24 horas.

Por si leyó esto y otras cosas en Opinión

(Originalmene publicado: martes 22 de abril de 2008)

(La Nación, 21/03/08)

“:su eje de rotación no está perfectamente alineado Norte-Sur, sino que tiene una inclinación de casi 24 grados.”

• Lo primero que quiero decirle es que el concepto de inclinación, como muchos otros, no es un absoluto, siempre hay que decir “inclinado con respecto a...”. En este caso la inclinación (oblicuidad) del eje de rotación del planeta Tierra se define con respecto a la perpendicular al plano de la órbita (la eclíptica) y resulta el valor conocido: 23,5º.
  
  La inclinación del eje también la puede dar respecto al plano de la órbita terrestre, el ángulo sería entonces el complemento del anterior: 66,5º.
  
  Si le parece, también puede considerar el ángulo entre el plano ecuatorial de la Tierra con la eclíptica y por simple geometría sabemos que es 23,5º.

• Algunas veces usamos la palabra inclinación en un sentido familiar cuando tácitamente la referimos a la recta vertical, como en el caso de las paredes de un edificio, si éstas se desvían de la línea de la plomada, o a las rectas que hacemos en un cuaderno y no son perpendiculares a los renglones.
  
  Los niños quizás piensan así, cuando miran en el aula, el eje inclinado de la maqueta de una esfera terrestre, que no está perpendicular a la mesa.
  Sin embargo, luego comprendemos, que el norte no está en dirección vertical hacia arriba, en esa dirección lo que está es el cenit del observador.
  
  
• Lo segundo es que precisamente la dirección del eje de rotación se usa para definir los polos Norte y Sur de cualquier planeta.
  En el caso de la Tierra, este eje apunta por el norte en una dirección muy cercana a la estrella Polaris de la Osa Menor, al menos durante los últimos miles de años.
  
  
  Excepto por pequeñas variaciones en la rotación de la Tierra, los puntos donde su imaginario eje sale a la superficie terrestre, coincide con los polos geográficos norte y sur, donde suponemos que están amarrados todos los meridianos.
  
  Otro detalle que debe tener en cuenta es que este norte geográfico, también llamado norte verdadero, no coincide con el norte magnético, establecido por el campo magnético de la Tierra, cuya dirección (componente horizontal) puede determinar con una brújula.
  

• Finalmente la manera sencilla, simple y correcta de identificar el polo norte de cualquier planeta o satélite es esta:
  tómelo por el ecuador con su mano derecha y con los dedos índice a meñique en la dirección de rotación. El pulgar extendido, en la dirección del eje, apunta hacia el norte.

Ahora bien, auque los títulos y subtítulos de los artículos suelen estar dirigidos a llamar la atención del lector, a mí no me gusta este: Un “error” contribuyó a introducir una hermosa variedad en la Tierra a lo largo del año, específicamente en cuanto a lo de “error”.

En ciencias se trata de ser concreto, claro, exacto y preciso.
En el campo de las mediciones, por ejemplo, no llamamos error a las variaciones inherentes a toda medida, las llamamos incertidumbres y existen métodos estadísticos para valorarlas y procedimiento cuidadosos para evitarlas o disminuirlas.
Se llama error al resultado de un procedimiento inadecuado, generalmente por desconocimiento, impericia o descuido por parte de quien mide.

Me parece que ningún fenómeno natural es un error, es simplemente un evento,
nos guste o no, nos beneficie o no, igual que un terremoto o un amanecer.

Si alguna vez ha bailado trompos, seguro se ha dado cuenta que algunos bailan con el eje casi vertical, otros inclinado, algunos de panza y otros hasta de cabeza.
Mercurio y Júpiter tienen su eje inclinado pocos grados respecto al plano particular de su órbita respectiva. La Tierra, Marte, Saturno y Neptuno un ángulo entre 23 y 30º, Urano casi 90º (¡de panza!) y Venus casi 180º (¡de cabeza!).
Debido a esa inclinación del eje, en todos ellos hay estaciones (invierno, primavera, verano y otoño), especialmente en los de inclinación intermedia. Desde luego con características propias.

Los planetas comparten con su estrella madre un buen número de propiedades, entre ellas las relacionadas con revolución y rotación, debido a la conservación del ímpetu angular. Se podría esperar que tengan el mismo sentido en ambos movimientos y compartir más o menos la misma inclinación del eje (¿sabía que el Sol rota?).
Sin embargo, debido cambios en su etapa de formación y a colisiones posteriores con grandes asteroides, los planetas tienen ahora valores particulares de su oblicuidad.

Los planetas extrasolares que se están descubriendo, también tienen esta particularidad, pero no por un error, sino más bien por la consecuencia de algunos procesos naturales que pueden explicarse por medio de razonamiento científico con base en las leyes naturales.

Iba a dejar esto sin comentar: “momento en que el Sol se colocará en posición perpendicular al ecuador terrestre, en el equinoccio de primavera.”, pero no pude, por respeto a la Geometría.

Bueno, es durante los solsticios que el Sol está más distante del plano ecuatorial de la Tierra (declinación ± 23,5º). En esas dos posiciones se puede hablar con propiedad de la distancia (perpendicular) de un punto (Sol) a un plano (ecuador terrestre).
Pero precisamente en el equinoccio la citada estrella está en el plano ecuatorial de la Tierra y por lo tanto, no puede estar perpendicular a este.

Ahora bien, los rayos de Sol que llegan a la rayita del ecuador (y no a otros lugares), durante los equinoccios, si la encuentran a 90º, pero solo a mediodía.
A la salida y a la puesta del Sol el ángulo es pequeño, basta usar nuestra imagninación, o hacer un viaje a Quito, para ver el tamaño de las sombras.

¿Qué se puede hacer entonces con lo que se lee, aquí en mi blog, en periódicos, revistas, etc.?
Yo diría que ser muy crítico y un poco escéptico.
En la era de las telecomunicaciones y la internet, es una obligación y un derecho el acseso a citas y referencias externas sobre lo que se escribe.
Dudar es bueno, porque nos estimula a innvestigar.

Que tenga un buen día.

Cyca

(Original publicado: miércoles 16 de abril de 2008)

Una planta de la era de los dinosaurios en nuestro jardín

Hace unos 25 años una amiga nos regaló una hija de cyca (cica), como las que salen en la base de la planta madre. Parecía una pequeña alcachofa con tres hojas. Mi esposa Liliette y yo la sembramos en un pequeño jardín de la casa.

Se desarrolló y creció durante 21 años, dando cada dos un manojo de unas 40 hojas, las cuales nacen juntas y crecen paraditas como buscando el cenit, hasta unos 30 cm en menos de un mes, casi se pueden ver crecer día a día.

Luego continúan su crecimiento pero comienzan a abrirse y a inclinarse, hasta llegar a una posición estable, como a unos 10° encima del horizonte (parece que apuntaran hacia polaris), donde permanecen envejeciendo por mucho tiempo.

Durante el periodo Jurásico (hace 208 a 145 millones de años), cuando los dinosaurios alcanzaron su apogeo, también lo hicieron algunas plantas que dominaban los bosques, entre ellas las cycas, las coníferas semejantes a los pinos, los helechos arborescentes y las emparentadas con la planta que conocemos hoy como ginkgo biloba.
Las cycas son plantas de tronco leñoso que podemos considerar arbustos, sólo viven en las zonas tropicales o subtropicales. Sus hojas son ásperas y resistentes, semejantes a las palmas y a los helechos arborescentes.

Si visita el Jardín Botánico Wilson, en la Estación Biológica Las Cruces de la OET, cerca de San Vito de Coto Brus (Costa Rica), podrá admirar la colección de cycas y otras plantas únicas.

Hace unos cuatro años, nuestra cyca se dividió, produciendo dos manojos de hojas sujetas al mismo tallo madre, como si fueran dos ramas formando una letra Y. Al año siguiente cada rama produjo su conjunto propio de hojas, como lo venía haciendo la planta original.

Sin embargo, al siguiente año, cuando le tocaba producir nuevas hojas, observamos algo extraordinario: el desarrollo de una especie de flor hecha con hojas modificadas en el centro de cada rama y cargada de semillas (foto abajo). Navegando en la Internet encontré que se trata de la estructura reproductora femenina.
Las cycas son plantas monoicas (ojo ver comentario 1 de un lector), es decir, cada planta es masculina o femenina, como la que crece en mi casa.

La foto inferior es de una estructura reproductora masculina.

Un año después, ahora, está de nuevo en producción de hojas. La planta hija está creciendo un conjunto sencillo, pero la planta madre pareciera que se va dividir de nuevo, aún no estamos seguros, habrá que esperar un tiempo para comprobarlo.

Tiempo es realmente lo que ha vivido esa especie de planta en la Tierra.
Si suponemos que las lejanas bisabuelas de la nuestra comenzaron a vivir hace unos 150 millones de años, comparado esto es:

• Casi nada respecto a la edad del universo (13,7 ± 0,2) miles de millones de años.

• O la edad de la Tierra: (4,54) miles de millones de años, más o menos la misma edad del Sol y del Sistema Solar.

• La aparición de la vida, hace (3,85) miles de millones de años.
  
  

Por otro lado, en 150 millones de años han pasado muchas cosas en la Tierra, para mi la más importante, la aparición y desarrollo de los primeros homínidos, hace 5 a 8 millones de años.

La Tierra y todo lo que hay en ella ha pasado por muchos ciclos de cambios orbitales, con sus respectivos efectos geológicos, físicos, químicos, climáticos y biológicos, algunos de los cuales han afectado los siguientes parámetros:

• La excentricidad de su órbita, de casi circular a una elipse algo alargada (e=-0.03 a +0.02) ha sufrido unos 1500 ciclos, de 100 000 años cada uno.
  

• La oblicuidad, esto es la inclinación del eje de rotación respecto a la perpendicular al plano orbital (de 22,1° a 24,5°), ha pasado por más de 3658 ciclos de 41000 años.

• La precesión, o cambio de la inclinación del eje con respecto a las estrellas fijas, con su efecto visible en el cambio de la estrella más cercana al polo y el corrimiento de la posición de los equinoccios, ha experimentado unos 5 769 ciclos de 26 000 años.

• Finalmente, la inclinación de la órbita, es decir la variación del plano de la eclíptica respecto a las estrellas fijas, que a veces pensamos es fija, al igual que la excentricidad, ha pasado por unos 1500 ciclos de 100 000 años.

¿Cuánto tiempo más vivirá esta especie, la nuestra y otros seres vivos que nos acompañan en este planeta?
Espero que sean miles de millones de años hacia el futuro.

• 

Índice ultravioleta (UVI)

El Sol es nuestra principal fuente de energía.

La radiación infrarroja colabora a mantener una temperatura agradable en el planeta, apropiada para la aparición y desarrollo de la vida.
La componente visible nos ha permitido observar la maravillosa naturaleza en que vivimos.
Los rayos ultravioleta, en cierta manera y bajo condiciones controladas, tienen algún beneficio para los humanos y el resto de los seres vivos, pero su efecto perjudicial es notoriamente peligroso, incidiendo sobre el aumento de cáncer de piel y catarata.

Todos estamos expuestos a la radiación ultravioleta del Sol. Los niveles de radiación dependen de los siguientes seis factores:

1. De la elevación del Sol sobre el horizonte:
   La irradiación es máxima en las vecindades del mediodía, porque una misma cantidad de rayos incide sobre un área menor, concentrando su intensidad.
   También dependiendo de la fecha en el año, por ejemplo para Costa Rica, que tenemos Sol cenital a mediodía entre el 10 y el 20 de abril (también entre el 21 y el 30 de agosto).
   
2. De la latitud:
   En las zonas templadas de la Tierra, la irradiación es relativamente baja durante el otoño y el invierno.
   Pero la zona tropical, debido a lo moderadamente inclinado del eje de rotación de la Tierra (23,5°), recibe más cantidad de energía solar y por tal motivo Costa Rica, con una latitud promedio de 10°, está dentro la región donde este factor es más importante.
   
3. De la cobertura nubosa:
   Evidentemente los niveles de radiación son mayores bajo cielo despejado, como suele suceder en varias regiones de Costa Rica, durante marzo y abril.
   Si embargo, no debemos confiarnos, pues aún con cielo nublado, la dispersión de la luz por los gases de la atmósfera aumenta los niveles de radiación ultravioleta.
   
4. De la altitud:
   Sabemos que la atmósfera se arrala con la altitud y así su capacidad de absorber radiación ultravioleta.
   Se estima que por cada kilómetro de aumento en altitud, el nivel de radiación aumenta en un 10%.
   Entonces, en igualdad de las otras condiciones, en la meseta central a 1000 m de altitud, tendríamos ese 10% más y en la cima del Irazú a 3 400 m, cerca de un 35% más que a nivel del mar.
   
5. Del ozono:
   El ozono (tres átomos de oxígeno) de la alta atmósfera absorbe entre 97% y 99% del ultravioleta de alta energía, que de otra manera llegaría hasta la superficie terrestre.
   Casi todo el llamado ultravioleta lejano (UVC, entre 100 y 280 nanómetros), el más energético y perjudicial y como el 90% del ultravioleta intermedio (UVB, entre 280 y 315 nm) es absorbido por el ozono, el vapor de agua, el oxígeno y el dióxido de carbono de la atmósfera.
   El ultravioleta cercano (UVA, entre 320 y 400 nm) no es absorbido por el ozono.
   La capa de ozono en la atmósfera varía de un lugar a otro y a veces día a día.
   En los trópicos la capa de ozono es más delgada que en las zonas templadas y su variación es casi independiente de las estaciones.
   
6. De la reflexión del suelo:
   La reflexión y la dispersión de la radiación ultravioleta provocada por la superficie del agua, el hielo y la nieve son importantes.
   La arena de las playas refleja como un 15% de la radiación incidente y la espuma de mar como un 25%.
   
   

El índice ultravioleta (UVI) es un número entre cero (de noche) y 15 o 16 (en los trópicos, a mayor altura, cerca de mediodía y con cielo despejado) que globalmente toma los seis factores anteriores. Se obtiene mediante mediciones, cálculos y un modelaje computarizado.

El usuario recibe con el índice un pronóstico de la cantidad de radiación ultravioleta esperada en la superficie de la Tierra, cuando el Sol está lo más alto en el cielo, sin tener que meterse en detalles específicos de ciencia y tecnología.
Mientras más alto sea el índice, más rápidamente la radiación ultravioleta causa daños en la piel y en los ojos y por consiguiente más importan las precauciones que se deben tomar contra la sobreesposición a la radiación solar, como lo sugiere el cuadro siguiente.


En algunos países el índice ultravioleta es parte integral de la información que ofrecen los periódicos y noticieros de televisión sobre el tiempo. Desconozco si el Instituto Meteorológico Nacional o el Ministerio de Salud lo determinan o si estarían en capacidad de hacerlo.

Me ha sorprendido el alto índice que para la latitud de nuestro país se muestra en el sitio, Temis (Tropospheric Emission Monitoring Internet Service) de la Agencia Espacial Europea (ESA), que, desde luego no toma en cuenta factores locales de altitud y nubosidad. Lo puse aquí como la única referencia que encontré, a la cual acudir, aunque sea por un valor aproximado:
http://www.temis.nl/uvradiation/nrt/uvindex.php?lon=-84&lat=10

Este es un tema que pueden tratar con mayor propiedad en el Instituto Meteorológico, el Ministerio de Salud y médicos de la piel y la vista. Yo como educador, expreso mi preocupación para que los especialistas que tiene el país lo aborden, especialmente lo relacionado con salud y prevención.

Así que mientras tanto:

• Minimice la exposición a los rayos solares entre 10 a.m. y 3 p.m.
• Evite el bronceado con lámparas ultravioleta.
• Aplique protector solar de amplio espectro, con un factor 40 o más y con bloqueador ultravioleta.Vuelva a aplicar cada 1 o 2 horas.
• Use ropa protectora, sombrero de ala ancha que cubra sus ojos, cara y cuello.
• Use anteojos que filtren el ultravioleta y cubran bien sus ojos.
• Proteja especialmente a los niños, la dosis de radiación es acumulativa.

El Sol sobre su cabeza

Seguramente sus padres y abuelos recuerdan haber escuchado un viejo lema en un radioperiódico que decía algo como "... a la hora meridiana, cuando el sol está en el cenit ...". 

Cenit es el punto más alto en el cielo, por encima de la cabeza del observador, es decir a 90° con respecto al horizonte. 
Meridiano es un círculo imaginario que va de polo a polo.


En la Tierra o en la esfera celeste hay una infinidad de meridianos, pero si escoge el que pasa sobre su cabeza (por su cenit) ese es un meridiano importante, porque es el meridiano de usted como observador.
Evidentemente un niño en Bribrí y otro en Bahía Salinas tienen diferentes meridianos, pero para una discusión simple consideramos que el meridiano promedio de Costa Rica es el de 84°Oeste. 

La hora meridiana es el momento en que el sol cruza el meridiano del observador (pasando del Este al Oeste) y ese sería el momento de su mediodía solar local.

Pero el Sol casi nunca está en el cenit alrededor de medio día en Costa Rica, ni en muchos otros lugares de la Tierra.

Alrededor del 15 de abril y también el 26 de agosto de cada año, el Sol si está en el cenit. En ese momento la sombra del gnomon de un reloj de sol, no solo apunta Norte-Sur, además tiene la longitud mínima.
Sin embargo, no ocurre a las 12 del día, sino como a las 11: 36 en abril (11: 38 a.m. en agosto). Así que, eso de tener el sol en el cenit, depende de la fecha y de dónde está el observador.


El motivo es que el Sol cruza el meridiano de 84° Oeste,seis grados antes que el de 90°. Pero este último es el que define la hora oficial, por lo que el cruce ocurre unos 24 minutos antes; a las 11:36 el 15 de abril y a las 11:38 el 26 de agosto. 
Esa sería nuestra hora meridiana local dada por un reloj solar.

¿Qué puede hacer usted en estos días cercanos al Sol cenital?




¿Qué le parece lo siguiente?

• Si no puede construir un reloj solar, con el gnomon inclinado 10°, entonces como una aproximación simple, clave una varilla vertical el día del sol cenital. Observe la sombra de la varilla. En el momento en que la sombra es mínima (cae sobre la base de la varilla), es es el momento de su mediodía solar local.
• 
  Recuerde que el 15 de abril (26 de agosto) es sólo para el observador promedio a unos 10° Norte.
  
  Tome en cuenta que Costa Rica se extiende más o menos desde:
  el paralelo 8° (el extremo de Punta Burica), 9° Norte (cerca de Puerto Cortés, Palmar Norte y Paso Real), 10° Norte (Puntarenas, Heredia y Limón ), hasta 11° Norte (cerca de La Cruz y Upala).
  
• El Sol entonces estará en el cenit para esos puntos de nuestro país, entre el 10 de abril (zona Sur) y el 20 de abril (zona norte), incidiendo perpendicularmente alrededor del medio día solar local , por lo que la irradiación solar por estas fechas será mayor. ¡Protéjase del Sol!
  
  También estará en el cenit entre el 21 y el 30 de agosto, cuando está regresando al Este, después del solsticio de junio.
  
  Sólo que hay una marcada diferencia entre abril y agosto, no astronómica, sino meteorológica.
  En abril ( primavera) por lo general llueve poco, el cielo está algo despejado y a veces disminuye la velocidad del viento, mientras que en agosto (verano) es muy probable que el cielo esté nublado y con lluvia.
  

Hora Tiempo Universal:

Observatorio Naval de los Estados Unidos : http://tycho.usno.navy.mil/what.html Requiere Real one player o NETSCAPE.

Emisora WWV del National Bureau of Standards en Fort Collins, Colorado, en las frecuencia de onda corta correspondiente a 2,5 megahercios (también 5,0 MHz y 10,0 MHz


Es interesante señalar que, durante el día del equinoccio, el Sol pasa cenital a lo largo de todo el ecuador terrestre (latitud 0°), alrededor de mediodía solar local en cada punto.

La hora de los fenómenos astronómicos

(Original publicado: domingo 6 de abril de 2008)

Le agradezco a Tom su pregunta, que me da oportunidad para conversar sobre la coordenada temporal de ciertos eventos y su duración.

La gran mayoría de los eventos astronómicos, como fases lunares, posiciones orbitales, conjunciones, ocultaciones, puntos de mayor o menor cercanía, inicio y fin de etapas de eclipses y desde luego equinoccios y solsticios, ocurren a una hora determinada, que se puede calcular y medir, con año, día, mes, hora, minuto y segundo específico. Su duración, al menos conceptualmente es cero, ya que por su definición caracterizan unas coordenadas espaciales (posición) y temporales (hora) específicas.

• La luna llena es la fase lunar que ocurre cuando dicho satélite está exactamente en el lado opuesto de la Tierra, respecto al Sol, esto es en oposición (respecto al Sol), cuando la longitud geocéntrica del Sol y de la Luna difieren en 180°. Como consecuencia vemos la cara cercana de la Luna totalmente iluminada y totalmente redonda.
  
  Con base en esta definición podemos afirmar que la próxima llena de ocurre el 20 de abril a las 10:25 U.T.
  
  Las observaciones cuidadosas y los cálculos exactos son la única posibilidad de llevar cuentas confiables, hacia el pasado o hacia el futuro.
  Minutos o segundos antes de las 10:25 U.T. (4:25 hora local), la luna aún está creciendo y minutos o segundos después ya está menguando.
  Sin embargo, para nuestros ojos y aún usando binoculares o telescopios, no es fácil distinguir ese instante, por eso nos parece y así nos referimos cuando hablamos, que esa llena es todo el día 20, o aún un día antes o uno después.
  

De manera semejante la hora de la luna nueva, el cuarto creciente y el cuarto menguante, se determinan cuando la longitud geocéntrica de la Luna y del Sol difieren respectivamente en 0°, 90° y 270°.

• La órbita de un planeta respecto al Sol, o de satélites respecto a planetas, siempre es una elipse, con un punto de máxima cercanía y otro de máxima lejanía, que se alcanzan en un momento específico.
  Así se definen el perihelio y el afelio de la Tierra, cada año y el perigeo y el apogeo de la Luna, cada mes.
  
  
  Por eso podemos decir que el perihelio de la Tierra ocurrió este año, el 3 de enero a las 0:0 U.T, el afelio será el 4 de julio a las 0:8 U.T y que hoy 7 de abril a las 19:30 U.T., la Luna estará en su posición más cercana de este mes, a solo 361 082 km de la Tierra (centro a centro).
  
  Estas cuatro posiciones en realidad no son observables o distinguibles, de la misma manera como vemos la luna llena o el cuarto menguante. Sus definiciones se basan en conceptos ligados a las propiedades geométricas de la órbita.

• La culminación de una estrella se da cuando cruza el meridiano del observador y entonces alcanza su máxima altitud (culminación superior). Ocurre a una hora dada, auque nos parezca (al ojo) que desde hace unos minutos ya ha estado en su posición más alta
  
  Con un telescopio de tránsito, montado sobre un eje norte-sur, de tal manera que sólo apunte a lo largo del meridiano, se determinan las coordenadas ecuatoriales de las estrellas (ascensión recta y declinación), precisamente en el momento de su culminación.

• La hora de los solsticios ocurre exactamente cuando el Sol (visto desde la Tierra) alcanza su máxima declinación (± 23,5°) hacia el norte o hacia el sur respecto al ecuador celeste.
  
  ¿Pero cómo se observa ésto?
  
  La humanidad ha determinado al ojo el día del solsticio, simplemente observando la salida o la puesta del Sol, detrás de una montaña lejana. Esto porque en dicha fecha la desviación del Sol hacia el Norte, en el solsticio de junio (20/06/08) es un máximo, esto es, el Sol frena despacito su movimiento hacia el norte, se detiene (¡sol estático!) e inicia lentamente su movimiento hacia el Sur, para regresar al Este.
  El fenómeno se repite en dirección opuesta en el solsticio de diciembre (21/12/08).
  Usando esta técnica posiblemente se construyeron los famosos observatorios (calendarios) megalíticos como Stonehenge.
  
  Sin embargo, encontrar la hora requiere el uso de observaciones con instrumentos de precisión y cálculos precisos para determinar el momento con buena exactitud.
  Así podemos afirmar que los solsticios de este año ocurren a las 17:59 y a las 6:04, hora local, en los respectivos días.

• La determinación del equinoccio a ojo desnudo no es tan simple, puesto que ahora el corrimiento diario de la salida o puesta del Sol es mayor que en los solsticios, pues viaja más rápido.
  Lo más simple para ubicar ese momento, es dividir entre dos la separación entre los dos solsticios, hacer verificaciones, llevar una estadística y hacer ajustes.
  
  La hora exacta requiere observaciones cuidadosas y cálculos, para determinar el momento en que la declinación del Sol es 0°, es decir, está justamente en el ecuador celeste, lo cual ocurrió este año el 20 de marzo a las 23:48 y de nuevo el 22 de setiembre a las 9:44.

Una observación final.
Aún en el día del equinoccio, hay más horas de luz que de oscuridad, puesto que para Costa Rica el crepúsculo civil inicia el 22 de setiembre a las 5:04 y termina a las 17:53. O si lo prefiere, el orto del Sol es a las 5:25 y su ocaso a las 17:32.

Adopta una estrella - Concurso-

(Original publicado: martes 1 de abril de 2008)

Bases del concurso Adopta una estrella (transcripción)

Objetivo

El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT), la Real Sociedad Española de Física (RSEF), la Real Sociedad Matemática Española (RSME) y la Universidad Nacional a Distancia (UNED) convocan el concurso ADOPTA UNA ESTRELLA cuyo objetivo es despertar y fomentar el interés especialmente de los jóvenes, por el mundo de la Astronomía.

Cada grupo de tres alumnos bajo la tutela de un profesor elegirá una estrella o cualquier otro objeto celeste (planeta, galaxia, cometa, etc.) o fenómeno astronómico (eclipse, tránsito, ocultación, etc.) y buscará saber todo cuanto puedan de él, al estilo de como actúa un detective.
Se trata de un proyecto interdisciplinario que conlleva la realización de algún tipo de experimento, experiencia práctica o la determinación de valores de observación. Al final del proceso se pretende que el objeto sea un amigo más o una mascota para el grupo.

Participantes

El concurso está dirigido a alumnos no universitarios de cualquier país de habla hispana o portuguesa. Deberán presentarse en grupos de tres alumnos de primaria o secundaria, bajo la tutela de un profesor. Un mismo profesor puede presentar a diferentes grupos de alumnos.

La participación en este concurso supone la plena aceptación de las presentes bases y la conformidad con las decisiones del jurado.

Se informa de que los equipos que lo deseen pueden participar en el concurso internacional CATCH A STAR inscribiéndose para ello en la Web de ESO (European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere). En este caso, todos los equipos deben cumplir las bases del concurso internacional que se encuentran detalladas en http://www.eso.org/outreach/eduoff/catchastar

Inscripción y plazo

Al realizar la inscripción on line en la dirección: www.cienciaenaccion.org, se enviará un resumen o breve descripción del trabajo desarrollado. El resumen tendrá una extensión de 15 líneas y deberá estar redactado en inglés y en uno de los idiomas oficiales del estado español o en portugués.
En el caso de que el idioma escogido sea distinto al castellano, se adjuntará además una traducción, del resumen, a este idioma. El plazo de presentación de los trabajos finaliza el 1 de julio del 2008.

Formulario de inscripción

Fases a desarrollar

• Seleccionar una estrella u otro objeto celeste (planeta, galaxia, cometa, etc.) o bien un fenómeno astronómico (eclipse, tránsito, ocultación, etc.) y descubrir sus características.
  
• Obtener fotografías (efectuadas por el equipo o no).
  
• Comparar con otro objeto o fenómeno similar, marcar analogías y/o diferencias. Buscar información acerca de su pasado y su futuro.
  
• Realizar actividades prácticas (llevar a cabo una observación, diseñar un experimento, etc.).
  
  
• Mencionar las referencias utilizadas (libros, páginas web...).

Urano y GoogleSky

(Original publicado: lunes 31 de marzo de 2008)

Uno en su cielo, el otro en su pantalla

En estos primeros días de abril tenemos la oportunidad de agregar a Urano en la lista de planetas del Sistema Solar que hemos observado.

Urano, que está en la constelación Aquarius, tiene una magnitud visual 5,9; justamente en el límite de visión del ojo desnudo en un cielo oscuro y despejado. Si usted tiene esas condiciones déle una probadita.
Además cuenta con la Luna, Venus, Mercurio y hasta Júpiter (más arriba) para ayudarle a encontrarlo.
01/04/2008; 5:00 a.m.

Hoy primero de abril Urano está a 21 unidades astronómicas de la Tierra, se levanta a las 4:21, prácticamente al Este (acimut = 95°), separado (visualmente) 38° de la Luna que sale primero y a solo 22° del Sol que sale a las 5:33.

Así que la observación que le propongo tendrá que hacerla ya con las luces del alba, pues el crepúsculo astronómico inicia a las 4:23. Definitivamente el uso de binoculares y telescopio parece imprescindible.

02/04/2008; 5:00 a.m.

03/04/2008; 5:00 a.m.

Otra posibilidad que tiene es la de tomar una foto como las simulaciones producidas por Starry Night y luego tratar de identificar algún puntito como el planeta Urano.
Coloque su cámara firmemente en un trípode, use un ISO (ASA) 400 o más, abra la lente, enfoque a infinito, de el tiempo de exposición máximo (unos 10 segundos) y si puede maneje el disparador de manera automática.

Pruébelo y me cuenta. Si le parece puede enviar fotos para ilustrar esta entrada.

Lo de GoogleSky es una noticia.

Hace unos días el programa GoogleSky está disponible en línea, es decir, en una modalidad en la cual no tiene que instalar GoogleEarth en su computadora.

A mi me cayó bien, pues tengo una computadora del siglo pasado, con muy poco de todo lo nuevo y cada vez que instalo y pongo a trabajar GoogleEarth se traba.

Para el trabajo principal que ahora hago usando computadora (escribir este blog), mi máquina vieja funciona bien y como soy fanático de Reducir-Reparar-Reusar-Reciclar,
GoogleSky en línea me cayó bastante bien, al menos hasta que mi viejita compu colapse.

Supongo que se ha dado cuenta que GoogleSky no es un planetario, ya que es un mapa ilustrado (fotográfico) del cielo.

• Usted no puede ponerle las coordenadas de su sitio de observación, ni pedirle horizontes (norte, sur, este, oeste), ni fecha, ni hora (excepto para planetas).

• Como en todo mapa estelar, el Norte está arriba y el Sur abajo, mientras que el Este está a la izquierda y el Oeste a la derecha (al contrario de un mapa geográfico).
  
  
• Los numeritos variables a la izquierda abajo son las coordenadas ecuatoriales de la posición del mouse.
  A la izquierda la Ascensión Recta (en horas, minutos y segundo tiempo sideral), que no es su hora local, pero puede correlacionarse.
  Luego la Declinación (en grados, minutos y segundos de arco), que es la distancia angular sobre el meridiano celeste en que está el objeto, a partir del ecuador celeste. Positiva hacia el Norte, negativa hacia el Sur.
  
  
• La posición del mouse no le identifica (nombre o número de catálago) el objeto.
  Eso requiere de usted un aprendizaje interesante y, desde luego, contar con buenas referencias.
  
  
• Me parece que el zoom más adecuado cuando se usan las constelaciones (para ver las líneas) es es la quinta barrita de abajo hacia arriba.
  
  
• NGC (New General Catalogue) es el número del objeto de cielo profundo (Galaxia, Nebulosa, Cúmulo estelar, etc.) correspondiente al listado del Nuevo Catálogo General.
  
  
• Si escribe en nombre de un planeta (o la Luna) en la ventana de búsqueda, o hace click en el ícono respectivo en la pestaña del Sistema Solar (incluye el Sol), GoogleSky lo lleva a la posición que tiene en tiempo real.
  
  
• Para ir a la posición de una estrella brillante debe saber su nombre, letra griega asignada, o número (en orden de Ascesión Recta), más el genitivo de la constelación) y escribirlo en la ventana de búsqueda.
  Aquí está el ejemplo para Aldebaran, que también puede buscar como alfa Tauri, o 87 Tau.
  El objeto buscado queda más o menos en el centro de la pantalla.
  

  

La ayuda (HELP) del GoogleSky es concisa y útil, consúltela.

Si yo puedo ayudarle en algo más, con mucho gusto atenderé su consulta y le responderé pronto.