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La temperatura mínima llega con los primeros rayos de Sol

Si eres asiduo a mirar el termómetro, te habrás dado cuenta que la temperatura mínima se registra unos minutos después de que salga el sol. ¿Cómo es posible? La clave está en la energía irradiada por la Tierra y el Sol.

Con los primeros rayos de sol se suelen dar las temperaturas más bajas del día.

Los técnicos en meteorología lo saben: en muchas ocasiones las temperaturas extremas matutinas, o la temperatura mínima, se registran a menudo justo después del amanecer, cuando los primeros rayos han emergido desde el horizonte y el Sol se hace visible. 

La preguntas que se hacen algunas personas de la calle es obvia: ¿cómo puede seguir cayendo la temperatura durante los pocos minutos posteriores a la salida del Sol en una fría mañana de invierno o de otoño si éste ya nos calienta?

La respuesta radica en el hecho de que la Tierra y el Sol irradian diferentes tipos de energía, y se necesita considerar el balance de estas energías para darle sentido a esta observación recurrente.

 Un problema de balances de energía    

En una noche de fría, clara y tranquila, la superficie de la Tierra irradia energía infrarroja hacia el espacio. Con el Sol oculto, no hay radiación solar de onda corta (y sólo una muy pequeña energía infrarroja de la atmósfera próxima) dirigida hacia la superficie. En consecuencia, con cada segundo que pasa, la superficie terrestre emite más energía de la que recibe, el aire subyacente en la zona se enfría y la temperatura del aire pegado a la superficie disminuye.

Esto continúa durante toda la noche, con la pérdida de energía infrarroja de la superficie y la disminución constante de la temperatura a ras de suelo. Tanto más, cuanto más despejada esté la atmósfera, ya que las nubes amortiguan la perdida de energía que irradia la superficie terrestre. La temperatura sigue cayendo por la perdida energética neta.

Diagrama del ciclo diurno típico de la temperatura superficial (curva roja) y la tasa de energía neta producto de la radiación solar entrante (curva negra) y de la radiación saliente de onda larga (curva azul). Fuente: COMET.
Diagrama del ciclo diurno típico de la temperatura superficial (curva roja) y la tasa de energía neta producto de la radiación solar entrante (curva negra) y de la radiación saliente de onda larga (curva azul). Fuente: COMET.

Cuando el Sol finalmente se eleva sobre el horizonte y extiende los primeros rayos tenues, la energía solar se hace presente de forma muy suave y continua y, finalmente, hay algo de radiación solar entrante. Sin embargo, durante varios minutos, la escasa cantidad de radiación solar entrante y la inclinación baja de los rayos no es lo suficientemente grande como para contrarrestar la cantidad de energía infrarroja que aún se emite desde la superficie del suelo: hay un balance neto de pérdida de energía o calor.

Como resultado, la temperatura de la superficie continúa cayendo incluso frente al Sol recién salido por el horizonte. Esto es más acusado cuanta más alta sea la latitud en los periodos de los meses fríos, ya que la inclinación de los rayos salares es menor, y la eficiencia de calentamiento también es muy baja. Por estos motivos, normalmente la temperatura mínima se alcanza después de la salida del Sol.

Pero no siempre la temperatura mínima ocurre a primeras horas de la mañana, que es lo más normal. En algunas ocasiones, y durante el día con temperaturas suaves, una zona puede verse sometida a la entrada de una masa de aire de norte (ártica o polar continental) que haga bajar las temperaturas a valores muy bajos y heladores. En estas condiciones la temperatura mínima se puede dar con la entrada del aire frío, avanzada la jornada. Es la excepción.

Evolución de la temperatura de Burgos Aeropuerto AEMET coincidiendo con la entrada de norte de aire frío ártico durante 29-30 de noviembre de 2017. Observe cuándo se dio la mínima durante el 29 de noviembre. Fuente: AEMET.
Evolución de la temperatura de Burgos Aeropuerto AEMET coincidiendo con la entrada de norte de aire frío ártico durante 29-30 de noviembre de 2017. Observe cuándo se dio la mínima durante el 29 de noviembre. Fuente: AEMET.

Un ejemplo lo tenemos en la reciente entrada de aire frío ártico de finales de noviembre y principios de diciembre de 2017, como muestra la gráfica de la estación de Burgos Aeropuerto–AEMET. Está por ver cual es la mínima de la noche del 30 de noviembre.