Simulador de estaciones y duración del día
Ecuaciones de esta simulación
| N | Día del año | el 1 de enero es el día 1; el solsticio de junio es hacia el día 172, el de diciembre hacia el día 355 | |
|---|---|---|---|
| δ | declinación del Sol | la latitud donde el Sol está en el cenit a mediodía: +23,44° en el solsticio de junio, 0 en los equinoccios, −23,44° en diciembre |
Con los valores actuales:
| φ | Latitud φ (°, norte positivo) | ||
|---|---|---|---|
| ω₀ | ángulo horario de la puesta de sol | cuánto gira la Tierra entre el mediodía y la puesta; más allá de los círculos polares hay sol de medianoche o noche polar | |
| duración del día | horas de luz | la salida y la puesta en hora solar local son las 12:00 menos y más la mitad |
Con los valores actuales:
| altura | altura del Sol a mediodía | cuanto más alto está, más concentrada llega la luz al suelo |
|---|
Con los valores actuales:
| S₀ | constante solar | 1361 W/m² en lo alto de la atmósfera; se deja fuera el leve cambio de la distancia de la Tierra al Sol | |
|---|---|---|---|
| Q | luz solar media por metro cuadrado a lo largo del día | en lo alto de la atmósfera; esto, y no la distancia al Sol, es lo que hace cálido el verano |
Con los valores actuales:
Cómo usar el simulador de estaciones
- La Tierra gira alrededor del Sol con el eje inclinado 23,4° y apuntando siempre al mismo sitio del espacio. Reproduce el año o fija la fecha, y mira cómo primero el hemisferio norte y luego el sur se inclinan hacia el Sol. La cara nocturna está oscura; el anillo rojo es tu latitud.
- Fija tu latitud y lee la duración del día, la salida y la puesta del sol, la altura del Sol a mediodía y la luz solar media del día por metro cuadrado. La gráfica muestra la duración del día a lo largo del año en esa latitud: una línea plana en el ecuador, una oscilación de unas 8 a 16 horas en Londres, y meses de sol de medianoche y noche polar más allá de los círculos polares.
- Compara los solsticios de verano e invierno en la misma latitud: en verano el Sol está más alto, así que su luz cae más de lleno sobre el suelo, y se queda más tiempo. Las dos cosas juntas, y no la distancia de la Tierra al Sol, hacen cálido el verano. Marca Ver de cerca la Tierra para mirar la inclinación con más detalle.
Preguntas frecuentes
¿Qué causa las estaciones?
La inclinación del eje de la Tierra, 23,4° respecto a la perpendicular a su órbita. A lo largo del año el eje sigue apuntando al mismo sitio del espacio, así que durante medio año el hemisferio norte se inclina hacia el Sol, con un sol más alto y días más largos, y durante la otra mitad lo hace el hemisferio sur. De hecho, la Tierra está más cerca del Sol a principios de enero, en el invierno del norte.
¿Cómo se calcula la duración del día?
A partir de la latitud φ y la declinación del Sol δ: cos ω₀ = −tan φ × tan δ, donde ω₀ es cuánto gira la Tierra entre el mediodía y la puesta. El día dura 2ω₀ ÷ 15° horas. Si −tan φ tan δ queda fuera de ±1, el Sol no se pone nunca o no sale nunca, lo que ocurre dentro de los círculos polares. La salida real llega unos minutos antes porque la atmósfera curva la luz y el Sol es un disco, no un punto.
¿Por qué la salida y la puesta se dan en hora solar?
Porque la hora del reloj depende de tu huso horario, de dónde estás dentro de él y del horario de verano. En hora solar local, el mediodía es cuando el Sol está más alto, y la salida y la puesta son simétricas respecto a él. Para la hora del reloj, suma la diferencia entre tu longitud y el centro de tu huso, 4 minutos por grado, y la ecuación del tiempo, hasta 16 minutos.
¿Qué son los solsticios y los equinoccios?
El solsticio de junio, hacia el 21 de junio, es cuando el Sol está en el cenit sobre el trópico de Cáncer (23,4° N): el día más largo en el norte y el más corto en el sur. El solsticio de diciembre es al revés. En los equinoccios de marzo y septiembre el Sol está en el cenit sobre el ecuador y el día y la noche duran unas 12 horas en todas partes.
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