Imaginémonos una situación que se dió bastante el pasado invierno. Estamos a -1ºC y corre viento con rachas de 40 km/h; todo se congela.

Es el aire el que lo congela todo y coches, estanques de agua, etc el terreno está a -1ºC (sin tener en cuenta décimas)

Ahora el ejemplo contrario, helada de irradiación, tenemos -3ºC, cielo raso y viento en calma absoluta. Os hago la pregunta por la que he abierto el tema:

¿Es el aire el que enfría el terreno, o por el contrario es el terreno el que enfría al aire?

La respuesta creo que sería que es el terreno el que enfría el aire, pero ¿Cómo puede enfriar el aire el terreno si lo normal es que el terreno esté influido por la temperatura del aire y no al reves? 

Bueno, en realidad es el terreno el que dirige la temperatura del aire. Durante el día los rayos de sol inciden sobre el suelo y lo calientan por radiación, y ese calor se trasmite al aire. Sin embargo, al caer el sol, el terreno comienza a perder toda esa energía que ha acumulado durante el día, y por lo tanto, comienza a enfriarse. Al enfriarse el terreno se enfría también el aire en contacto.

Con cielo despejado, la energía que emite el suelo por la noche escapa al espacio, mientras que si hay nubes y humedad, dicha energía es absorbida por el vapor de agua atmosférico, por lo que las temperaturas no descienden tanto. Sería algo así como un "efecto invernadero" en miniatura

Cita de: Aegis ¤ en Domingo 11 Diciembre 2005 20:12:10 PM
Bueno, en realidad es el terreno el que dirige la temperatura del aire. Durante el día los rayos de sol inciden sobre el suelo y lo calientan por radiación, y ese calor se trasmite al aire. Sin embargo, al caer el sol, el terreno comienza a perder toda esa energía que ha acumulado durante el día, y por lo tanto, comienza a enfriarse. Al enfriarse el terreno se enfría también el aire en contacto.

Con cielo despejado, la energía que emite el suelo por la noche escapa al espacio, mientras que si hay nubes y humedad, dicha energía es absorbida por el vapor de agua atmosférico, por lo que las temperaturas no descienden tanto. Sería algo así como un "efecto invernadero" en miniatura

Interesante explicación.

Pero vamos a rizar el rizo... pongamos un día seco en el que durante todo el periodo diurno ha estado el cielo cubierto con nubes medias y altas. A la tierra no le ha tocado el Sol; de noche en cambio se queda el cielo raso. En este caso el terreno no tiene energía que irradiar ¿No? ¿Cómo se comportaría la temperatura?

Cita de: Uldemó en Domingo 11 Diciembre 2005 20:38:44 PM

Cita de: Aegis ¤ en Domingo 11 Diciembre 2005 20:12:10 PM
Bueno, en realidad es el terreno el que dirige la temperatura del aire. Durante el día los rayos de sol inciden sobre el suelo y lo calientan por radiación, y ese calor se trasmite al aire. Sin embargo, al caer el sol, el terreno comienza a perder toda esa energía que ha acumulado durante el día, y por lo tanto, comienza a enfriarse. Al enfriarse el terreno se enfría también el aire en contacto.

Con cielo despejado, la energía que emite el suelo por la noche escapa al espacio, mientras que si hay nubes y humedad, dicha energía es absorbida por el vapor de agua atmosférico, por lo que las temperaturas no descienden tanto. Sería algo así como un "efecto invernadero" en miniatura

Interesante explicación.

Pero vamos a rizar el rizo... pongamos un día seco en el que durante todo el periodo diurno ha estado el cielo cubierto con nubes medias y altas. A la tierra no le ha tocado el Sol; de noche en cambio se queda el cielo raso. En este caso el terreno no tiene energía que irradiar ¿No? ¿Cómo se comportaría la temperatura?

Pues en principio debería hacer bastante frío: durante el día el terreno ha absorbido poca energía, pero al despejar por la noche la energía puede escapar libremente hacia el espacio. La cuestión que le pondría es que no solo basta con que despeje el cielo por la noche, sino que además la humedad atmosférica tendría que ser baja, ya que el vapor de agua absorbe bastante energía radiante del suelo.

Cita de: Uldemó en Domingo 11 Diciembre 2005 20:38:44 PM

Cita de: Aegis ¤ en Domingo 11 Diciembre 2005 20:12:10 PM
Bueno, en realidad es el terreno el que dirige la temperatura del aire. Durante el día los rayos de sol inciden sobre el suelo y lo calientan por radiación, y ese calor se trasmite al aire. Sin embargo, al caer el sol, el terreno comienza a perder toda esa energía que ha acumulado durante el día, y por lo tanto, comienza a enfriarse. Al enfriarse el terreno se enfría también el aire en contacto.

Con cielo despejado, la energía que emite el suelo por la noche escapa al espacio, mientras que si hay nubes y humedad, dicha energía es absorbida por el vapor de agua atmosférico, por lo que las temperaturas no descienden tanto. Sería algo así como un "efecto invernadero" en miniatura

Interesante explicación.

Pero vamos a rizar el rizo... pongamos un día seco en el que durante todo el periodo diurno ha estado el cielo cubierto con nubes medias y altas. A la tierra no le ha tocado el Sol; de noche en cambio se queda el cielo raso. En este caso el terreno no tiene energía que irradiar ¿No? ¿Cómo se comportaría la temperatura?

La superficie de la Tierra siempre tiene energía que radiar pues tiene una temperatura T distinta de 0 K . La potencia total radiada por unidad de área es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura (en la aproximación de cuerpo negro).

En el caso teórico que tu propones, es como si se dieran dos noches sucesivas sin su correspondiente día entre ellas, pues supones que durante el día no llega radiación solar. Evidentemente, la temperatura al empezar la segunda noche seguiría bajando a partir el valor final de la primera noche. Pero claro, esto es un caso teórico, pues por muy nuboso que este, sigue llegando siempre algo de radiación solar y la atmósfera tiene un valor de vapor de agua no nulo.

De todas formas, hay que tener en cuenta que la potencia de radiación emitida por la superficie de la Tierra disminuye muy rapidamente al disminuir T, ya que la potencia radiada por unidad de superficie es W=kT⁴ siendo K la constante de Stefan. 

Saludos.

Interesantes explicaciones, la cosa coge nivel  .

Respecto a lo que comentas Gluón. Cierto es que la superficie siempre tiene algo que radiar por lo que explicas. Pero ¿No debería la atmósfera, el aire, servir de colchón? Lo que yo no entiendo es como, en una situación de heladas por irradiación, la capa de aire en contacto con el suelo (unos pocos metros o decenas de metros de grosor, según el caso) se enfría tan rápidamente (y tan indiréctamente, porque en teoría la enfría la superficie) y la capa superior corresponde a la temperatura teórica de la masa de aire de turno que nos invade.

Entiendo que (pongamos este ejemplo) si encendemos un fuego (o el mismo Sol) el aire absorve radiación y se calienta, pero en cambio no comprendo como luego se puede enfriar por culpa (o gracias  ) de la superficie que, en teoría, depende de la temperatura del aire.

Que lío..

Ahora mismo estamos en el lado de La Tierra que no recibe rayos solares; por lo tanto la superficie en la que nos encontramos está perdiendo energía a saco que no volverá a ganar hasta que salga el Sol.
Un observador que se encuentre ahora mismo en el espacio, justo encima de la parte de España que tiene el cielo raso, está recibiendo energía...estamos de acuerdo... Pero ¿Quién es el emisor directo? ¿El suelo? ¿O el aire?

Cita de: Gluón en Domingo 11 Diciembre 2005 23:07:06 PM
La superficie de la Tierra siempre tiene energía que radiar pues tiene una temperatura T distinta de 0 K . La potencia total radiada por unidad de área es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura (en la aproximación de cuerpo negro).

¿Quere decir eso que el 0 absoluto es la temperatura a la cual los objetos por condiciones naturales dejan de desprender calor?

Es decir, ¿que si tuvieramos una noche "eterna" con cierlos despejados, viento el calma, todos los objetos desprenderían calor (se enfriarían) hasta llegar al 0 absoluto?

Cita de: Fran © en Domingo 11 Diciembre 2005 23:32:17 PM

Cita de: Gluón en Domingo 11 Diciembre 2005 23:07:06 PM
La superficie de la Tierra siempre tiene energía que radiar pues tiene una temperatura T distinta de 0 K . La potencia total radiada por unidad de área es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura (en la aproximación de cuerpo negro).

¿Quere decir eso que el 0 absoluto es la temperatura a la cual los objetos por condiciones naturales dejan de desprender calor?

Es decir, ¿que si tuvieramos una noche "eterna" con cierlos despejados, viento el calma, todos los objetos desprenderían calor (se enfriarían) hasta llegar al 0 absoluto?

Quizás el planeta Mercurio sirva de ejemplo ilustrativo.
Allí el día dura 176 días terrestres, por lo que tenemos una noche de esa duración en la cara oculta. Pues bien, allí la temperatura desciende durante esa larga noche hasta casi los -150 ºC, un valor muy bajo aunque todavía alejado del cero absoluto.
La cercanía del sol y su "chorro" de energía golpeando la cara opuesta, la visible (donde se superan los 400 ºC) impiden que en la zona oculta baje aún más la temperatura.

Para entender el concepto de cero absoluto piensa que la temperatura es una medida del movimiento de las partículas que forman la materia. Pues bien, ese cero absoluto (-273,15 ºC) se alcanzaría en un estado ideal de inmovilidad aboluta de la materia.

Cita de: Fran © en Domingo 11 Diciembre 2005 23:32:17 PM

Cita de: Gluón en Domingo 11 Diciembre 2005 23:07:06 PM
La superficie de la Tierra siempre tiene energía que radiar pues tiene una temperatura T distinta de 0 K . La potencia total radiada por unidad de área es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura (en la aproximación de cuerpo negro).

¿Quere decir eso que el 0 absoluto es la temperatura a la cual los objetos por condiciones naturales dejan de desprender calor?

Es decir, ¿que si tuvieramos una noche "eterna" con cierlos despejados, viento el calma, todos los objetos desprenderían calor (se enfriarían) hasta llegar al 0 absoluto?

Me voy a adelantar a Gluón aún a riesgo de equivocarme...

La respuesta creo que es no y sí. Creo que en laboratorio no se ha conseguido llegar nunca al 0 absoluto y no sé si físicamente es posible en primer lugar porque el mismo movimiento de átomos y moléculas ya hace imposible llegar al 0 k.

Tampoco creo que en una noche eterna cayera tanto la temperatura, símplemente creo que el clima pasaría a comportarse como si estuvieramos en el polo S y fuera invierno---> temperaturas de -60ºC o menos, pero sin alejarnos demasiado; la atmósfera haría de colchón y además el mismo planeta Tierra desprende calor desde su interior.

Pero rizamos más ¿Y si desapareciera el Sol? Pues sí, nos acercaríamos al 0 absoluto pero no lo cogeríamos porque nos llegaría "calor" de las millones de estrellas que hay por ahí y, principalmente, por lo dicho antes, la Tierra emite calor.

Si sirve de ejemplo, la temperatura de Neptuno ronda los -220ºC o 50ºK porque el Sol es casi como si no existiera...pero por lo menos aporta 50ºK extra...

O Mercurio... en Mercurio, que está pisándole los talones al Sol, las noches son terríblemente frías, -100ºC y más baja; Mercurio no tiene atmósfera y su "tierra" en la noche irradia a todo trapo.

Cita de: spissatus en Domingo 11 Diciembre 2005 23:58:26 PM

Cita de: Fran © en Domingo 11 Diciembre 2005 23:32:17 PM

Cita de: Gluón en Domingo 11 Diciembre 2005 23:07:06 PM
La superficie de la Tierra siempre tiene energía que radiar pues tiene una temperatura T distinta de 0 K . La potencia total radiada por unidad de área es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura (en la aproximación de cuerpo negro).

¿Quere decir eso que el 0 absoluto es la temperatura a la cual los objetos por condiciones naturales dejan de desprender calor?

Es decir, ¿que si tuvieramos una noche "eterna" con cierlos despejados, viento el calma, todos los objetos desprenderían calor (se enfriarían) hasta llegar al 0 absoluto?

Quizás el planeta Mercurio sirva de ejemplo ilustrativo.
Allí el día dura 176 días terrestres, por lo que tenemos una noche de esa duración en la cara oculta. Pues bien, allí la temperatura desciende durante esa larga noche hasta casi los -150 ºC, un valor muy bajo aunque todavía alejado del cero absoluto.
La cercanía del sol y su "chorro" de energía golpeando la cara opuesta, la visible (donde se superan los 400 ºC) impiden que en la zona oculta baje aún más la temperatura.

Para entender el concepto de cero absoluto piensa que la temperatura es una medida del movimiento de las partículas que forman la materia. Pues bien, ese cero absoluto (-273,15 ºC) se alcanzaría en un estado ideal de inmovilidad aboluta de la materia.

Veo que no me he equivocado; es curioso como hemos coincidido a la vez en el ejemplo de Mercurio.

Solo un apunte más sobre estas heladas, el terreno absorve la radiacion electromagnetica que le llega del sol , esta radiacion que le llega lo hace fundamentalmente como luz visible pero al emitirla lo hace como radiacion infrarroja, y el vapor de agua absorve esa longitud de onda por eso es importante su presencia para que se de o no en mayor o menor medida este fenomeno.

Con respecto a lo del cero absoluto es imposible de alcanzar, ni de forma natural ni en laboratorio, por supuesto, aunque se han quedado a unas pocas décimas( si no me equivoco), a esa temperatura el movimiento de las moleculas sería nulo.

Un saludo