Duración de la luz solar

La duración de la insolación , o las horas de sol, es un indicador climatológico que mide la duración de la luz solar en un período determinado (generalmente, un día o un año) en un lugar específico de la Tierra , y se expresa normalmente como un valor promedio de varios años. Es un indicador general de la nubosidad de un lugar y, por lo tanto, difiere de la insolación , que mide la energía total que aporta la luz solar durante un período determinado.

La duración de la insolación se suele expresar en horas al año o en horas (promedio) al día. La primera medida indica la insolación general de un lugar en comparación con otros, mientras que la segunda permite comparar la insolación en distintas estaciones en el mismo lugar. ^{[ 1 ]} Otra medida de uso frecuente es el porcentaje de la duración de la insolación registrada con respecto a la duración de la luz diurna en el período observado.

Un uso importante de los datos sobre la duración de la insolación es caracterizar el clima de los lugares, especialmente de los balnearios. Esto también tiene en cuenta el efecto psicológico de la luz solar intensa en el bienestar humano. Se utiliza con frecuencia para promocionar destinos turísticos. ^{[ 1 ]}

Si el Sol estuviera sobre el horizonte el 50% del tiempo durante un año estándar de 8760 horas, la duración máxima aparente del día sería de 4380 horas en cualquier punto de la Tierra. Sin embargo, existen efectos físicos y astronómicos que modifican esta situación. En concreto, la refracción atmosférica permite que el Sol siga siendo visible incluso cuando se pone físicamente por debajo del horizonte . Por esta razón, la duración media del día (sin tener en cuenta los efectos de las nubes) es mayor en las zonas polares, donde el Sol aparente pasa la mayor parte del tiempo cerca del horizonte. Los lugares del Círculo Polar Ártico tienen la mayor duración total anual del día, 4647 horas, mientras que el Polo Norte recibe 4575. Debido a la naturaleza elíptica de la órbita terrestre , el hemisferio sur no es simétrico: el Círculo Polar Antártico , con 4530 horas de luz solar, recibe cinco días menos de sol que sus antípodas . El ecuador tiene una duración total del día de 4422 horas al año. ^{[ 2 ]}

Dado el máximo teórico de duración del día para una ubicación determinada, también existe una consideración práctica sobre en qué punto la cantidad de luz diurna es suficiente para ser tratada como una "hora de sol". Las horas de sol "brillante" representan el total de horas en que la luz solar es más fuerte que un umbral especificado, a diferencia de solo las horas "visibles". La luz solar "visible", por ejemplo, ocurre alrededor del amanecer y el atardecer, pero no es lo suficientemente fuerte como para excitar un sensor estandarizado. La medición se realiza con instrumentos llamados registradores de sol . Para el propósito específico de registrar la duración del sol, se utilizan registradores Campbell-Stokes , que utilizan una lente de vidrio esférica para enfocar los rayos del sol en una cinta especialmente diseñada. Cuando la intensidad supera un umbral predeterminado, la cinta se quema. La longitud total del rastro quemado es proporcional al número de horas brillantes. ^{[ 3 ]} Otro tipo de registrador es el registrador de sol Jordan . Los registradores electrónicos más nuevos tienen una sensibilidad más estable que la de la cinta de papel.

Para armonizar los datos medidos a nivel mundial, en 1962 la Organización Meteorológica Mundial (OMM) definió un diseño estandarizado del registrador Campbell-Stokes, denominado Registrador Provisional de Referencia de Insolación (IRSR). ^{[ 1 ]} En 2003, la duración de la insolación se definió finalmente como el período durante el cual la irradiancia solar directa supera un valor umbral de 120  W/m ² . ^{[ 1 ]}

La duración de la insolación sigue un patrón geográfico general: las latitudes subtropicales (aproximadamente de 25° a 35° norte/sur) presentan los valores más altos de insolación, debido a que en ellas se ubican los flancos orientales de los sistemas de alta presión subtropicales , asociados al descenso a gran escala del aire desde la tropopausa superior. Muchos de los climas más secos del mundo se encuentran adyacentes a los flancos orientales de las altas presiones subtropicales, lo que genera condiciones atmosféricas estables, poca circulación convectiva y escasa humedad y nubosidad. Las regiones desérticas, con alta presión casi constante en altura y escasa condensación —como el norte de África , el suroeste de Estados Unidos , Australia Occidental y el sur de Oriente Medio— son ejemplos de climas cálidos, soleados y secos donde la duración de la insolación es muy elevada.

Las dos áreas principales con la mayor duración de sol, medida como promedio anual, son el desierto del Sahara central y oriental —que abarca vastos países, principalmente desérticos, como Egipto , Sudán , Libia , Chad y Níger— y el suroeste de los Estados Unidos ( Arizona , California , Nevada ). ^{[ 4 ]} Yuma, Arizona ha sido clasificada como la ciudad más soleada del mundo, con más de 4000  horas (alrededor del 91% del tiempo de luz diurna) de sol brillante anualmente, ^{[ 4 ] [ 5 ]} pero muchos libros de climatología sugieren que puede haber áreas más soleadas en el norte de África. En el cinturón que abarca el norte de Chad y las montañas Tibesti , el norte de Sudán, el sur de Libia y el Alto Egipto , la duración anual de sol se estima en más de 4000 horas. También existe una zona más pequeña y aislada de máxima insolación en el corazón de la sección occidental del desierto del Sahara, alrededor del macizo de Eglab y el Erg Chech , a lo largo de las fronteras de Argelia , Mauritania y Malí, donde también se supera la marca de las 4000 horas. ^{[ 6 ]} Algunos lugares en el interior de la península arábiga reciben entre 3600 y 3800 horas de sol brillante al año. La región más soleada del mundo (más de 3000 horas de sol al año) es el norte de África. El mes más soleado del mundo es diciembre en la Antártida Oriental, con casi 23 horas de sol brillante al día. ^{[ 7 ]}  

Por el contrario, las latitudes más altas (por encima de 50° norte/sur) que se encuentran en vientos del oeste tormentosos tienen un clima mucho más nublado, inestable y lluvioso , y a menudo presentan los valores más bajos de duración de sol anual. Los climas oceánicos templados como los del noroeste de Europa , la costa noroeste de Canadá y áreas de la Isla Sur de Nueva Zelanda son ejemplos de climas fríos, nublados, húmedos y lluviosos donde los valores de duración de sol sin nubes son muy bajos. Las áreas con la menor duración de sol anual se encuentran principalmente sobre los océanos polares, así como partes del norte de Europa, el sur de Alaska, el norte de Rusia y áreas cercanas al mar de Ojotsk . El lugar más nublado de los Estados Unidos es Cold Bay, Alaska , con un promedio de 304 días de cielo muy nublado (que cubre más de 3/4 del cielo). ^{[ 8 ]} Además de estos climas oceánicos, ciertas cuencas de baja latitud rodeadas de montañas, como las cuencas de Sichuan y Taipei , pueden tener una duración de sol de tan solo 1000 horas por año, ya que el aire frío desciende constantemente para formar nieblas que los vientos no pueden disipar. ^{[ 9 ]} Tórshavn en las Islas Feroe se encuentra entre los lugares más nublados del mundo con solo 840 horas de sol al año. La Isla Campbell al sur de Nueva Zelanda es aún más nublada, con solo 647 horas de sol anuales, mientras que la Estación Bellingshausen frente a la Península Antártica recibe solo 591 horas de sol anuales.

• Lista de ciudades por duración de la luz solar

• Portal UNdata  : Organización Meteorológica Mundial. Valores normales estándar  : Insolación.
• Mapa de horas de sol en Australia
• Mapa mundial de la duración de la luz solar (captura de pantalla de junio)
• Mapa mundial de duración de la luz solar. Archivado el 26/06/2019 en Wayback Machine (promedio anual).