Flujo radiativo

El flujo radiativo, también conocido como densidad de flujo radiativo o flujo de radiación (o también en ocasiones densidad de flujo de potencia),[1]​ es la cantidad de potencia irradiada a través de un área determinada, en forma de fotones o de otras partículas elementales,[2]​ generalmente medidas en W/m^2. Es un concepto utilizado en astronomía para determinar la magnitud y la clase espectral de una estrella y en meteorología para determinar la intensidad de la convección en la capa límite planetaria. El flujo radiativo también actúa como una generalización del flujo de calor, que es igual al flujo radiativo cuando se restringe a la radiación infrarroja.

Cuando el flujo radiativo incide sobre una superficie, a menudo se le llama irradiancia. El flujo emitido desde una superficie puede denominarse salida radiante o emitancia radiante. La relación entre la irradiancia reflejada y la irradiancia recibida por una superficie se llama albedo.

Flujo de radiación de onda corta

El flujo de onda corta es el resultado de la reflexión especular y difusa de la radiación de onda corta incidente por la superficie subyacente.[3]​ Esta radiación de onda corta, como la radiación solar, puede tener un profundo impacto en ciertos procesos biofísicos de la vegetación, como la fotosíntesis de las copas de los árboles y los balances de energía de la superficie terrestre, al ser absorbida por el suelo y la vegetación.[4]​ Como es la principal fuente de energía de la mayoría de los fenómenos meteorológicos, la radiación solar de onda corta se utiliza ampliamente en modelos numéricos de predicción meteorológica.

Flujo de radiación de onda larga

El flujo de onda larga es producto de la reflexión especular y difusa de la energía infrarroja descendente, así como de la emisión de la superficie subyacente. El enfriamiento asociado con la divergencia de la radiación de onda larga es necesario para crear y mantener una situación de inversión térmica duradera cerca de la superficie durante la noche polar. La divergencia del flujo de radiación de onda larga también influye en la formación de niebla.[5]​

Unidades de radiometría del SI

Unidades radiométricas del SI

Magnitud		Unidad		Dimensión	Notas
Nombre	Símbolo[6]​	Nombre	Símbolo
Energía radiante	Qe[7]​	julio	J	M⋅L^2⋅T^−2	Energía de la radiación electromagnética.
Densidad de energía radiante	we	julio por metro cúbico	J/m^3	M⋅L^−1⋅T^−2	Energía radiante por unidad de volumen.
Flujo radiante	Φe[7]​	vatio	W = J/s	M⋅L^2⋅T^−3	Energía radiante emitida, reflejada, transmitida o recibida, por unidad de tiempo. A esto a veces también se le llama "potencia radiante", y se llama luminosidad en astronomía.
Flujo espectral	Φe,ν[8]​	vatio por hercio	W/Hz	M⋅L^2⋅T^−2	Flujo radiante por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅nm^−1.
	Φe,λ[9]​	vatio por metro	W/m	M⋅L⋅T^−3
Intensidad radiante	Ie,Ω[10]​	vatio por estereorradián	W/sr	M⋅L^2⋅T^−3	Flujo radiante emitido, reflejado, transmitido o recibido, por unidad de ángulo sólido. Es una cantidad "direccional".
Intensidad espectral	Ie,Ω,ν[8]​	vatio por estereorradián por hercio	W⋅sr^−1⋅Hz^−1	M⋅L^2⋅T^−2	Intensidad radiante por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅sr^−1⋅nm^−1. Es una magnitud direccional.
	Ie,Ω,λ[9]​	vatio por estereorradián por metro	W⋅sr^−1⋅m^−1	M⋅L⋅T^−3
Radiancia	Le,Ω[10]​	vatio por estereorradián por metro cuadrado	W⋅sr^−1⋅m^−2	M⋅T^−3	Flujo radiante emitido, reflejado, transmitido o recibido por una superficie, por unidad de ángulo sólido por unidad de área proyectada. Es una cantidad "direccional", a la que a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Radiancia espectral Intensidad específica	Le,Ω,ν[8]​	vatio por estereorradián por metro cuadrado por hercio	W⋅sr^−1⋅m^−2⋅Hz^−1	M⋅T^−2	Resplandor de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅sr^−1⋅m^−2⋅nm^−1. Es una cantidad "direccional", a la que a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral".
	Le,Ω,λ[9]​	vatio por estereorradián por metro cuadrado, por metro	W⋅sr^−1⋅m^−3	M⋅L^−1⋅T^−3
Irradiancia Densidad de flujo	Ee[7]​	vatio por metro cuadrado	W/m^2	M⋅T^−3	Flujo radiante recibido por una superficie por unidad de área. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Irradiancia espectral Densidad de flujo espectral	Ee,ν[8]​	vatio por metro cuadrado por hercio	W⋅m^−2⋅Hz^−1	M⋅T^−2	Irradiancia de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral". Las unidades de densidad de flujo espectral que no pertenecen al SI incluyen jansky (unidad) ((1 Jy = 10^−26 W⋅m^−2⋅Hz^− 1)) y unidad de flujo solar ((1 sfu = 10^−22 W⋅m^−2⋅Hz^−1 = 104 Jy)).
	Ee,λ[9]​	vatio por metro cuadrado, por metro	W/m^3	M⋅L^−1⋅T^−3
Radiosidad	Je[7]​	vatio por metro cuadrado	W/m^2	M⋅T^−3	Flujo radiante que sale (emitido, reflejado y transmitido por) una superficie por unidad de área. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Radiosidad espectral	Je,ν[8]​	vatio por metro cuadrado por hercio	W⋅m^−2⋅Hz^−1	M⋅T^−2	Radiosidad de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅m^−2⋅nm^−1. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral".
	Je,λ[9]​	vatio por metro cuadrado, por metro	W/m^3	M⋅L^−1⋅T^−3
Salida radiante	Me[7]​	vatio por metro cuadrado	W/m^2	M⋅T^−3	Flujo radiante emitido por una superficie por unidad de área. Este es el componente emitido de la radiosidad. "Emitancia radiante" es un término antiguo para esta cantidad. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad".
Salida espectral	Me,ν[8]​	vatio por metro cuadrado por hercio	W⋅m^−2⋅Hz^−1	M⋅T^−2	Exitancia radiante de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en W⋅m^−2⋅nm^−1. "Emitancia espectral" es un término antiguo para esta cantidad. A esto a veces también se le llama confusamente "intensidad espectral".
	Me,λ[9]​	vatio por metro cuadrado, por metro	W/m^3	M⋅L^−1⋅T^−3
Exposición radiante	He	julio por metro cuadrado	J/m^2	M⋅T^−2	Energía radiante recibida por una superficie por unidad de área, o equivalentemente irradiancia de una superficie integrada a lo largo del tiempo de irradiación. A esto a veces también se le llama "fluencia radiante".
Exposición espectral	He,ν[9]​	julio por metro cuadrado por hercio	J⋅m^−2⋅Hz^−1	M⋅T^−1	Exposición radiante de una superficie por unidad de frecuencia o longitud de onda. Este último se mide comúnmente en J⋅m^−2⋅nm^−1. A esto a veces también se le llama "fluencia espectral".
	He,λ[9]​	julio por metro cuadrado, por metro	J/m^3	M⋅L^−1⋅T^−2
Véase también: Sistema Internacional de Unidades, Radiometría y Fotometría

Véase también

• Densidad de flujo espectral
• Flujo

Referencias

1. «Communication Systems/Wireless Transmission». WikiBooks: Communication Systems/Wireless Transmission. Consultado el 11 de diciembre de 2018. 
2. «Glossary of Meteorology: Radiative Flux». Consultado el 24 de diciembre de 2008. 
3. Kantha, L.H.; Clayson, Carol (2000). Small scale processes in geophysical fluid flow. San Diego: Academic Press. 
4. Yang, Rongqian; Friedl, Mark A.; Ni, Wenge (16 de julio de 2001). «Parameterization of shortwave radiation fluxes for nonuniform vegetation canopies in land surface models». Journal of Geophysical Research 106 (D13): 14275-14286. Bibcode:2001JGR...10614275Y. doi:10.1029/2001JD900180. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015. Consultado el 5 de marzo de 2024. 
5. Hoch, S. W.; Calanca, P.; Philipona, R.; Ohmura, A. (2007). «Year-Round Observation of Longwave Radiative Flux Divergence in Greenland». Journal of Applied Meteorology and Climatology 46 (9): 1469-1479. Bibcode:2007JApMC..46.1469H. doi:10.1175/JAM2542.1. 
6. Las organizaciones de estándares recomiendan que las magnitudes radiométricas se denoten con el sufijo e (de energético) para evitar confusión con cantidades fotométricas o fotónicas.
7. A veces se ven símbolos alternativos: W o E para energía radiante, P o F para flujo radiante, I para irradiancia, W para salida radiante.
8. Las magnitudes espectrales dadas por unidad de frecuencia se denotan con el sufijo "ν" (letra griega nu, que no debe confundirse con la letra "v", que indica una magnitud fotométrica.
9. Las cantidades espectrales dadas por unidad de longitud de onda se denotan con el sufijo "λ".
10. Las cantidades direccionales se indican con el sufijo "Ω".

• Datos: Q7280375