¿Qué es un radiómetro neto? La base del balance energético y las decisiones de riego en la agricultura
El radiómetro neto es un sensor de medición que responde directamente a la pregunta: "¿Qué parte de la energía del sol calienta y evapora realmente la planta y el suelo?". Al medir la energía de radiación total recibida y perdida por una superficie (suelo, vegetación, superficie del agua, etc.), revela el balance energético de la superficie.
¿Qué mide el radiómetro neto?
El radiómetro neto evalúa cuatro componentes básicos de la radiación juntos:
- Radiación de onda corta entrante (Radiación solar)
- Radiación de onda corta reflejada (efecto albedo)
- Radiación de onda larga de la atmósfera
- Radiación de onda larga emitida desde la superficie
La diferencia de estos componentes se expresa de la siguiente manera:
Radiación Neta = Entrante − Saliente (onda corta + onda larga)
Por lo tanto, el radiómetro neto mide la energía que la superficie realmente gana o pierde.
¿Para qué sirve el radiómetro neto?
El radiómetro neto tiene una importancia crítica en las siguientes áreas:
Planificación del Riego Agrícola
- Es el dato de entrada básico para los cálculos de evapotranspiración (ET) de la planta
- Se utiliza para determinar cuándo y cuánto regar
Análisis del Microclima y el Clima
- Explica el intercambio de energía entre el suelo y la atmósfera
- Juega un papel crítico en los análisis de riesgo de heladas, estrés térmico e islas de calor
Balance de Agua y Energía
- Afecta directamente el calentamiento del suelo, la evaporación y la transpiración de la planta
Análisis de Estrés de la Planta
- Rₙ: Radiación neta (MJ m⁻² día⁻¹)
- G: Flujo de calor del suelo
- Δ: Pendiente de la curva de presión de vapor de saturación
Durante las horas del día, el 60–80 % de la ET₀ está directamente relacionado con la radiación neta. Es decir, la energía neta que entra en el sistema planta-suelo determina el consumo de agua.
Radiación neta:
- Calienta el suelo y la planta
- Proporciona la energía necesaria para la evaporación del agua
El comportamiento de la radiación neta
- Rₙ = 0 → Incluso si hay una diferencia en el viento y la humedad, la ET disminuye seriamente
- A medida que Rₙ aumenta → Aumenta el consumo de agua de la planta
Días de verano despejados y soleados:
→ Rₙ alto → ET₀ alto → aumenta la necesidad de riego
En días nublados / cortos:
→ Rₙ disminuye → ET₀ disminuye
Noche:
→ Rₙ suele ser negativa (la superficie pierde energía)
¿Cómo se calcula la Rₙ? (Según la FAO-56)
La FAO-56 divide la radiación neta en dos partes:
- Radiación neta de onda corta (solar)
- α (albedo) ≈ 0.23 (césped de referencia)
- Rₛ → Radiación solar entrante
2. Radiación neta de onda larga
Rnl
- Diferencia de calor entre la que proviene de la atmósfera + la emitida por la superficie
- Está relacionada con la temperatura, la humedad y la nubosidad
3. Radiación neta total
Rn = Rns – Rnl
¿Qué es un piranómetro?
El piranómetro mide la radiación solar de onda corta que llega a una superficie.
La radiación que mide:
- Onda corta de origen solar
- Rango de longitud de onda: ≈ 0,3 – 3 µm (300–3000 nm)
¿Qué mide?
- Radiación solar global
- Radiación solar directa + radiación dispersa en la atmósfera
¿Qué es un pirgeómetro?
El pirgeómetro mide la radiación de onda larga (térmica) emitida desde la superficie y la atmósfera.
La radiación que mide:
- Infrarrojo térmico (onda larga)
- Rango de longitud de onda: ≈ 4,5 – 50 µm
¿Qué mide?
- Radiación de onda larga que llega al suelo desde la atmósfera
- Radiación de onda larga emitida por la superficie al espacio
¿Cómo proporciona información el pirgeómetro sobre el riesgo de heladas?
¿Por qué ocurre la helada?
En la agricultura, la helada por radiación ocurre principalmente bajo las siguientes condiciones:
- Noche clara y despejada
- Viento débil
- La superficie (suelo/planta) pierde calor neto hacia la atmósfera
La vía principal de esta pérdida de calor es:
la emisión de energía al espacio a través de la radiación de onda larga (IR térmico).
¿Qué mide el pirgeómetro?
El pirgeómetro mide la radiación de onda larga:
- L↓ (onda larga proveniente de la atmósfera)
- L↑ (onda larga emitida por la superficie)
Diferencia crítica para la noche:
Lnet = L↓ – L↑
- Valor negativo → La superficie está perdiendo calor hacia la atmósfera
- Valor negativo creciente → Enfriamiento acelerado → aumenta el riesgo de heladas
Diferencia entre noche despejada y nublada (crítica)
Cielo despejado (alto riesgo de heladas)
- L↓ proveniente de la atmósfera es baja
- L↑ emitida desde la superficie es alta
- La pérdida neta de onda larga es grande
- La temperatura de la planta desciende rápidamente
El pirgeómetro mide esto directamente
Noche nublada (bajo riesgo de heladas)
- Las nubes reemiten el IR
- Aumenta la L↓
- Disminuye la pérdida neta de energía
El pirgeómetro muestra que el riesgo de heladas ha disminuido.
¿Por qué no basta con la temperatura del aire?
La helada puede ocurrir incluso cuando la temperatura del aire está por encima de 0 °C. Porque: La hoja de la planta se enfría más rápido que el aire.
Temperatura del aire medida ≠ temperatura de la superficie de la planta
El pirgeómetro mide el entorno radiativo que siente la planta. Indicadores prácticos de riesgo de heladas (en campo)
Con los datos del pirgeómetro:
- Si L↓ cae rápidamente → cielo despejado
- Lnet < −50 W/m² → alto enfriamiento radiativo
- Lnet < −100 W/m² → riesgo crítico de heladas
(los umbrales varían según el producto y la región)
Más potente si hay un radiómetro neto
Radiómetro neto =
- Onda corta (día)
- Onda larga (crítica por la noche)
Es decir, los datos del pirgeómetro son la propia radiación neta por la noche.
Mecanismo de decisión agrícola
Gracias al pirgeómetro:
- Se emite una advertencia antes de que ocurra la helada
- Se inician a tiempo la máquina de viento, la nebulización y el riego
- Se evitan intervenciones innecesarias
El pirgeómetro no mide la helada; al medir la pérdida de calor radiativo nocturno que causa la helada, revela el riesgo de helada con horas de antelación.
No estime el riego sin medir la radiación neta
Lo que determina cuánta agua necesita una planta no es solo la temperatura o la humedad, sino la energía neta que realmente entra en el sistema planta-suelo.
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