1. Algunos conceptos de astronomía Para comprender las horas de noche a lo largo del año es necesario tener un conocimiento elemental de Astronomía. En primer término se debe mencionar que el planeta tierra gira alrededor del sol describiendo una elipse (levemente excéntrica) llamada eclíptica; en el periodo de un año; dicho movimiento, se le llama traslación. Dicha excentricidad se hace evidente, ya que genera las estaciones del año, debido a las distancias que adquiere la tierra respecto al sol en su traslación alrededor del sol. El año puede definirse como: Año: tiempo que transcurre durante una revolución de la Tierra en su órbita alrededordel Sol. Año sideral: Toma como referencia un punto del c ielo, que puede ser una estrella. Tiene una duración de 365 días 6 [hrs] 9 [min] y 9,5 [s]. Año trópico: Toma como referencia un equinoccio (el del 21 de marzo) y tiene una duración de 365 [días] 5[hr] 48[min] 46[s]. Año Civil: es un periodo de tiempo convencional, de uso de la vida diaria. Está constituido por un número entero de días, procurando que coincida los más exactamente posible con el año trópico. La última definición es la que se usa actualmente. Junto con lo anterior, el planeta gira alrededor de su propio eje, dicho movimiento es llamado rotación, tiene un a duración de veinticuatro horas, generando e l día y la noche. Además, el eje de la tierra tiene un ángulo de inclinación tomando como referencia el plano de la eclíptica respecto de l plano e cuatorial, llamado declinación y que se simboliza por , cuyo valor v aría de 0° el 21 de marzo y 21 de septie mbre, a 23°27¶, que se genera el 21 de junio y el 21 de diciembre respectivamente (ver Ilustración 1). Esta inclinación hace que la tierra recib a los rayos solares verticalmente, sólo en la zona comprendida en el trópico de Cáncer (23°27¶ N) y el trópico de Capricornio (23°27¶ S). Es ésta inclinación la causa de la diferente oblicuidad con que los rayos solares llegan a la tierra durante el año.
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La decli aci () tiene val es positivos y negativos, si se toma como referencia quelos polos terrestres y la línea del Ecuador se proyectan en el espacio exter ior en unaesfera de di metro inf inito la que es llamada esfera celeste, así, tenemos el ecuador celeste y los polos nor te y sur celeste (ver Ilustraci n 2).
Ilustración 1.2
Los puntos relevantes del recorr ido de traslaci n a través de la eclíptica para efectosexplicativos son cuatro, los solsticios de verano e invierno; y equinoccio de pr imavera yotoño.
El término solsticio hace referencia a la mayor cantidad de horas-día o horas-nochesegún la ubicaci n en la eclíptica.
Cuando la tierra est en solsticio, los rayos solares caen ver ticalmente en un trópico y
tangentes en los círculos polares, el círculo de iluminación, que marca el límite entre el sector iluminado (día) y el sector oscuro (noche), pasa por los 66° de latitud.Lo queimplica que la tierra recibe mayor cantidad de energía solar en un hemisfer io que enotro, por lo cual, se da el inicio a la estación de verano en el hemisfer io que recibemayor energía y la estación de invierno en el hemisfer io contrar io.
De lo anter ior, se puede resumir en lo siguiente:
El 21 de diciembre corresponde al solsticio de verano en el hemisfer io sur, es decir, el día de mayor duración en el año; y en el hemisfer io nor te, corresponde al solsticio deinvierno, lo que signif ica que tiene la noche más larga en el año.
Sucede lo contrar io, para el 21 de junio, es decir, solsticio de invierno en el hemisfer io
sur, donde se tiene la noche más larga del año; y es el día más largo para el hemisfer ionor te. (Ver ilustración 3 y 5).
El término equinoccio hace referencia a la misma cantidad de horas de día y de noche; es decir, 12 hrs. en ambos casos y sucede el 21 de Marzo, llamado equinoccio de otoñopara el polo sur, y de pr imavera para el hemisfer io nor te, la cual se indica en la f igura b; y el equinoccio de pr imavera, que se genera el 21 de septiembre para el hemisfer io sur,y de otoño para el polo nor te. (ver ilustración 4).
Cuando la tierra está en equinoccio los rayos solares caen ver ticalmente en el Ecuador ytangentes en los polos; el circulo de iluminación pasa por los polos (90° de latitud)
Se puede aproximar que el Sol ocupa uno de los focos de la elipse. Esta elipticidad esleve y hace que la distancia Tierra-Sol var íe en 1,017 [U.A.] y 0,983 [U.A.]. Éstadiferencia afecta en una pequeña var iación de la radiación solar recibida por la tierra ensu mayor y menor distancia del Sol.
El punto más cercano de la órbita Terrestre respecto al Sol recibe el nombre dePer ihelio, y el más distante se nombra como Afelio.
Cabe destacar que el Per ihelio y al Afelio son independientes de los solsticios yequinoccios; y no inf luyen en las estaciones del año.
En la actualidad el solsticio del 21 de diciembre se produce en un punto de la órbitacercano al Per ihelio y el solsticio del 21 de junio se produce cercano al Afelio. Pero, por movimientos secundar ios de la Tierra, los solsticios tienden a alejarse cada vez más del Per ihelio y Afelio.
El tiempo solar es el tiempo usado en toda relación ángulo solar; esto no coincide con el
tiempo local.
Es necesario convertir el tiempo estándar a tiempo solar aplicando dos correcciones:
La primera es una constante de corrección para la diferencia de longitud entre elobservador que está en el meridiano (longitud) y el meridiano en el cual el
tiempo local estándar está basado. El sol toma cuatro minutos en atravesar 1° de
longitud.
La segunda corrección es por la ecuación del tiempo, que considera las
perturbaciones de la tierra por la velocidad de rotación la cual afecta el tiempo
en que el sol cruza el meridiano del observador.
La diferencia en minutos entre el tiempo solar y el tiempo estándar es:
��������� �������������
Donde Lest es el meridiano estándar para el tiempo local de la zona, Lloc es la longitud
de la localidad donde se quiere hacer el cálculo, y las longitudes están expresadas en
grados desde el oeste (0°< L <360°).
Para el caso de nuestro país en que existe cambio de hora, por motivos de ahorro
energético, los cuales se efectúan la segunda semana de marzo y la segunda semana de
octubre, se debe considerar la siguiente fórmula:
La ecuación del tiempo E (en minutos) es determinada por la ecuación de Spencer, la
cual puede tomar valores negativos.
Donde:
n= día correlativo del año, es decir, 1�n�365.T.S.= Tiempo Solar [h]
T.E.= Tiempo Estándar [h]
El término ³X´ corresponde al cambio de horario que se realiza, el cual puede tomar los
La posición del sol en la esfera celeste es especificada en términos de dos ángulos:
Azimut solar (Az) y altitud solar ().
El ángulo de de la altitud solar se mide de la distancia angular del sol a la horizontal y el
ángulo de Azimut mide el desplazamiento angular desde el sur de la proyección del rayo
en el plano horizontal, el desplazamiento Este desde el sur es negativo (-) y al Oeste es
positivo (+) siendo de 180° � Az � ±180.El ángulo Zenit solar (Z) es la distancia angular desde el Zenit, el cual es un punto
directamente sobre el plano horizontal. Así y Z son ángulos complementarios.
Los ángulos de altitud y azimut son calculados para un tiempo, fecha y localización
determinados. (Ver F3.2).
3.4 Cálculo de la Salida y la puesta delsol
La salida del sol y la puesta del sol ocurren cuando el ángulo de altitud solar () es cero
(0) para la ecuación F3.2. Cuando el ángulo de hora solar para el caso de salida del sol
tenemos la siguiente fórmula:
��������������� ��� ��� ���
El ángulo para la puesta del sol es el negativo de esta forma se tiene:
��������������� �����������������
¿Por qué ca # bia # os la hora?, muchas veces lo hacemos mecánicamente sin preguntarnos el
trasfondo.
La respuesta la da el movimiento de la tierra, la cual no sólo rota en sí misma en 24 horas, sino
que también se traslada alrededor del sol en 365 días y cambia sueje, desviando la cara que
más se e$
pone al sol, dando origen a las estaciones.
El pasado 22 de marzo se produjo el equinoccio de otoño para el hemisf erio sur, es decir, cuando la tierra está perf ectamente equilibrada, y los rayos caen sobre la lí nea ecuatorial en
90º, mientras que en Santiago, ubicado en los 34º de latitud, los rayos solares caían con el
mismo ángulo.
Y es que la tierra comienza a inclinarse hacia el hemisf erio sur, generando cambios climáticos
propios del otoño e invierno, como lluvias, bajas temperaturas, y abundante nubosidad. Por
ende, en el hemisf erio norte, ya en primavera, la radiación solar es más intensa y dura más
tiempo en el día, lo que es llamado fotoperí odo, es decir, la cantidad de tiempo e$
luz solar, mientras que en Chile, tenemos cada vez un fotoperí odo más reducido.
Como las actividades comerciales, industriales y de todo tipo comienzan temprano por la
mañana, se decide atrasar el horario en una hora, la cuál puede ser consultada en
http://www.horaoficial.cl/.
¿Pero desde cuando y pro qué regulamos esto?
Todo nació desde la convención del meridiano en 1884, donde el ingeniero Sandford Fleming
propuso la división y ordenamiento horario de la tierra, considerando que como una esf era
perf ecta en términos de coordenadas (360º) que podrían dividirse las 24 horas del día cada 15
grados, para agilizar el comercio y el ordenamiento de las comunicaciones. Lo que sería
llamado el UTC (tiempo universal controlado), cuyo eje central y hora cero sería ubicado en el
observatorio de Greenwich, una pequeña localidad en los suburbios de Londres.
Obviamente cada hora fue delimitada de acuerdo a los confines del país, así por ejemplo Chile
posee un solo horario (oficialmente el -4, es decir, 4 horas menos que Greenwich), y otros
como estados Unidos poseen 4 horarios debido a su e%
tensión. Mientras que Rusia posee 11
husos horarios desde el mar Báltico al océano Pací fico.
En Chile, después de una gran sequía en el gobierno de Frei Montalva, sedecidió controlar el
horario de invierno, cambiando nuestro huso el segundo sábado de marzo, de -4 a -5, disminuyendo así el gasto eléctrico ya sea por iluminación, maquinarias, transportes, etc. Y
volver al uso -4 el segundo sábado de octubre.
Esta tradición, sin embargo fue variada después del pasado terremoto, debiendo ejecutarse
este sábado 3 de abril, a las 00:00, debiéndose volver a las 23:00.
Aunque puede perturbar el reloj biológico y las costumbres, es útil para ahorrar energía y