Termodinámica y estabilidad · Última actualización: 2026-10-16

Balance energético en superficie: quién gana entre sol, viento y humedad: mini glosario y unidades

Un glosario de balance debe explicar qué mide cada término además de escribir su unidad. Radiación neta, calor sensible, latente, conducción y almacenamiento responden preguntas diferentes. Ocho controles propios ayudan a reconocerlos y conservar periodo y frontera. Son números educativos independientes, sin estaciones o presupuestos observados. Stull aporta definiciones; FAO relaciona fase y energía; NIST conserva unidades; ECMWF muestra campos integrados con signos explícitos. Los ejemplos no fijan rangos universales de una superficie o clima. Una cifra puede servir de referencia de un manual y seguir necesitando estado, método y tiempo para compararse con una observación real.

1. Radiación neta, Rn

Es la suma de entradas radiativas menos salidas sobre la frontera y plano definidos. Control propio solar opaco: solar descendente 600/reflejada 150 W/m² y térmica descendente 350/ascendente 450. Neta solar 450, térmica−100 y Rn 350 W/m² entrante. No propiedades o temperatura recuperadas. Rn puede tener signo diferente según condiciones y convención; aquí hemos declarado positivo entrante. Tampoco es almacenamiento, porque faltan intercambios no radiativos. La solar descendente 600 no contiene por sí sola esa suma. Antes de comparar radiaciones conviene conservar componente, plano y periodo, sin intercambiar una media y un instante por compartir unidad.

2. Calor sensible, H, y flujo cinemático

H expresa intercambio energético asociado a diferencias térmicas y suele darse en W/m². Control propio: H saliente 60 W/m², densidad 1,2 kg/m³ y calor específico educativo 1000 J/(kg·K). Dividir H por densidad y calor específico da flujo cinemático 0,05 K·m/s. Esa unidad no es K/s ni una subida de 0,05 grados por segundo. Para una tendencia de capa haría falta diferencia de flujos y volumen, además de otros procesos. Las propiedades son entradas aproximadas del ejercicio, sin propiedades medidas de una estación. La conversión facilita ciertos presupuestos, manteniendo el significado de flujo en vez de convertirlo en temperatura por nombre.

3. Calor latente, LE, y masa de fase

LE representa energía de cambio de fase transferida; en este control es evaporación líquida con 245 W/m². Calor de vaporización aproximado 2450000 J/kg cercano a 20°C → flujo de masa 0,0001 kg/(m²·s). Constante una hora → 0,36 kg/m², equivalente 0,36 mm para agua 1000 kg/m³. No lluvia o riego necesario, ni flujo recuperado desde humedad. Periodo y fase importan: otro cambio de estado requiere su calor latente correspondiente. La energía de fase se cuenta una vez en el presupuesto. Masa transferida no determina transporte posterior, condensación o respuesta térmica completa del aire, que necesita otras condiciones y fronteras.

4. Conducción, G, y posición de frontera

G es flujo de energía por conducción, W/m²; debe indicar dónde y hacia qué dirección se define. Control propio de interfaz ideal: Rn 350 entrante, H 100 y LE 200 salientes → G superior 50 hacia material, sin almacenamiento. Si capa finita recibe 50 y pierde 30 por su base, almacena 20 W/m². G superior y de base no son el mismo valor con energía acumulada entre niveles. No medida real o profundidad universal. Un dato rotulado suelo necesita posición antes de combinarse con otros términos. La cuenta distingue equilibrio de interfaz sin espesor y cambio energético del cuerpo material inferior.

5. Almacenamiento, energía y capacidad

S es ganancia de energía almacenada por área y tiempo, W/m²; la energía acumulada por área se expresa en J/m². Control propio S 20 constante 3600 s → 72000 J/m². Con capacidad por área 200000 J/(m²·K), constante, sin fase adicional o términos pendientes, ΔT+0,36 K, también 0,36°C de intervalo. No temperatura absoluta de 0,36°C ni T del aire prevista. La capacidad pertenece a un cuerpo finito; una interfaz ideal no almacena. La fase ya incluida en LE no se duplica. Otra capacidad o frontera produce otra respuesta, aunque dos presupuestos compartan la misma radiación incidente.

6. Integrales temporales de campos sensibles y latentes

Las fichas ECMWF 146 sshf y 147 slhf usan J/m² y positivo hacia abajo; el periodo depende de extracción. Control propio de 3600 s: sshf−216000 J/m² → −60 W/m² descendentes,60 salientes. slhf−882000 → −245,245 salientes. No archivos reales analizados. La media sólo se obtiene con segundos efectivos; no se supone siempre una hora. Una integral negativa puede ser coherente con transferencia hacia atmósfera. Debe declararse cambio de convención antes de usar salidas positivas. Tampoco esas unidades son K/h, y la conversión energética no proporciona una tendencia térmica sin presupuesto de capa y capacidad.

7. Relación de Bowen, β

β=H/LE con unidades y signos compatibles; es adimensional. Control propio H 60 y LE 240 W/m² salientes → β0,25. H−60 con LE 240 daría−0,25; LE cero deja cociente indefinido, sin convertirlo en cero. Stull ilustra referencias del manual como 0,1 sobre agua y 10 en ambientes áridos; son ejemplos orientativos, sin umbrales de clasificación o rangos locales medidos aquí. β no está limitado al intervalo 0–1 ni identifica humedad del suelo de forma única. Cerca de LE cero, pequeños cambios del denominador pueden alterar mucho el cociente, por lo que conviene revisar magnitudes y calidad antes de interpretarlo.

8. Media de periodo y energía integrada

Control propio de H saliente 180 W/m² constante una hora y 60 durante dos horas. Energías 648000 y 432000 J/m²; total 1,08 MJ/m² en tres horas y media 100 W/m². La media simple 120 de las dos cifras da pesos equivocados. No serie observada. La frecuencia de una gráfica tampoco identifica si muestra medias o instantes. Para integrar hay que conservar duración y representación de cada tramo. Un total no cuenta el máximo interior ni recupera huecos. La cuenta relaciona flujo medio e integral bajo periodos completos, sin cambiar la magnitud o inventar información ausente al realizar una conversión.

9. Rangos y definiciones que ayudan a interpretar

Flujos netos pueden cambiar signo; una relación de términos puede superar uno o hacerse indefinida si su denominador es cero. Las referencias orientativas necesitan superficie, hora, humedad, método y convención. Los ocho controles no fijan climatología. Una cifra del manual ayuda a familiarizarse con órdenes de magnitud, sin diagnosticar un material o sitio desde un cociente aislado. Un dato con unidad correcta puede seguir siendo incompatible con otro por plano, periodo o frontera. Conviene conservar definición completa y calidad junto al número antes de usarlo como referencia de normalidad o criterio de corrección.

10. Mini checklist de interpretación rápida

  • Identificar magnitud, flujo o integral y su unidad.
  • Conservar plano, periodo efectivo y convención de signo.
  • Distinguir interfaz ideal, capa finita y posición de G.
  • Para ΔT, completar almacenamiento, capacidad y condiciones.
  • Contar fase una vez y no llamar lluvia al equivalente evaporado.
  • Revisar denominadores y conservar ausencias como desconocidas.

El glosario es útil cuando la definición acompaña a la unidad. Así permite elegir operaciones compatibles sin atribuir a una cifra más información física de la que realmente contiene.

Fuentes y lecturas recomendadas

J+A♾️ · Artículo revisado y ampliado en WikiMeteo.es