Sol cenital en Costa Rica

Para promover la curiosidad y la participación de la gente en actividades de observación, recolección y documentación de datos científicos,  les invitamos a documentar el SOL CENITAL EN SU REGIÓN. 
En el 2023 el fenómeno empieza en el extremo sur del país el 10 de marzo.

Le invitamos también a la gira educativa Sol cenital y las Esferas precolombinas en el Valle del Diquís.

Realice este experimento para comprobar la perpendicularidad en su región.

Instrucciones Sol Cenital 2023

El experimento permite descubrir: muchos aspectos del movimiento del Sol en el cielo y las sombras que produce,

•     el corrimiento del “medio día” (cuando el Sol está más alto),
•     la posición de cada quien en el país (latitud y longitud),
•     el momento de “no sombra” (perpendicularidad solar),
•     la particularidad de la región tropical de la Tierra,
•     tradiciones de observación y verificación por culturas anteriores,
•     el incremento en la temperatura en abril en C.R.,
•     la necesidad de protegerse de la radiación solar en estos días y más. 

En abril en Costa Rica, el Sol cenital inicia su paso en el sur y termina en el norte. En agosto se da el segundo paso cenital del año, en este caso inicia al norte del país y se desplaza el fenómeno hacia el sur.  Como abril es más despejado, es más fácil seguir este importante momento con experimentos, medición de sombras, reconocimiento de la hora exacta y fecha para cada latitud.  También es un buen momento para tomar medidas y protegerse del calor y  la irradiación excesiva causada por la combinación de poca nubosidad e inclinación de los rayos solares.

Actividad de seguimiento

MATERIALES NECESARIOS:

•  Un papel o cartón blanco,
•  lápices o marcadores,
•  una botella, una varilla o  otros objetos que generen sombra, un reloj,

OPCIONALES

•  una brújula o descargue una aplicación en su teléfono y
•  un nivel de burbuja o descargue una aplicación en su teléfono.

RECOMENDACIÓN:  Pruebe su montaje varios días antes, para afinar y ver si necesita otros elementos, cambiar la ubicación, o desarrollar maneras de dibujar las sombras y verificar la hora. Además, si realiza el experimento en los días siguientes también, le ayudará a confirmar la fecha exacta. Recuerde que el sol cenital se dará solo un momento, en abril y no se repetirá hasta agosto  Costa Rica).

PROCEDIMIENTO:

•  Defina un sitio de observación que esté nivelado y horizontal. Este paso es el más importante para dibujar y comparar sombras.  También es muy útil identificar el este y el oeste para proyectar la dirección de las sombras que producirá el paso del sol.
•  Ajuste la hora de su reloj a la hora oficial.
•  Coloque los objetos que producirán sombra sobre un papel o cartón.
•  Se recomienda practicar varios días antes de la fecha prevista para su localidad del sol cenital. (Ver tabla abajo.) Recuerde que el Sol cenital se dará solo un momento, para un mismo sitio en abril y no se repetirá hasta agosto (Costa Rica).
• Marque los bordes de las sombras en el papel, para seguir el movimiento del sol, junto con la hora en que sucede esta sombra.  Guarde los datos y repita la medición al día siguiente.
• Una vez que decida cuál es el día de la sombra mínima, el día de sol cenital en su región, apúntela y compártala a través del Facebook.

¡Gracias por participar en este proyecto de "ciencia ciudadana" y ser parte de una estrategia colectiva!

Sol cenital, un fenómeno tropical

Este artículo fue publicado inicialmente con el título "Perpendicularidad de rayos solares sobre Costa Rica" en abril, 2004.

El fenómeno del Sol Cenital es muy especial, solo se da en la región intertropical de la Tierra y cada localidad lo vive solo dos veces al año. Por esta razón, se puede seguir la posición del sol  en las fechas indicadas e identificar cuando sus rayos caen perpendiculares sobre la región del observador. Las culturas antiguas utilizaron esta fecha para ajustar el calendario, orientar la construcción de edificios y más.

Este es un fenómeno exclusivo de la región intertropical, entre las latitudes 23,5° Norte (Trópico de Cáncer) y 23,5° Sur (Trópico de Capricornio), debido a la posición de la Tierra respecto del sol, durante su traslación.

Cada región tiene dos días de perpendicularidad al año, de acuerdo a su latitud, pero no sucede al mismo tiempo, como es el caso del Solsticio y del Equinoccio, momentos especiales para toda la tierra. En el caso del sol perpendicular, este fenómeno se va moviendo sobre el territorio costarricense de sur a norte en la primera parte del año y luego pasa de norte a sur en la segunda.

Lea también: Equinoccio de marzo y las estaciones

Las sombras se encogen

Cuando se habla de la perpendicularidad de los rayos solares, se entiende la incidencia de los rayos en un ángulo de noventa grados sobre un punto geográfico. Cuando se dan estas condiciones, cerca del medio día, las sombras son mínimas. A la hora exacta del sol cenital o perpendicular, una varilla vertical no dará sombra.

Generalmente se cree que los rayos solares caen de esa forma siempre a medio día, pero eso no es así. Para Costa Rica esta particularidad se presenta durante abril, después del equinoccio de marzo (de primavera, hemisferio norte), y a finales de agosto, antes del equinoccio de setiembre (de otoño en el hemisferio norte).

El sol cenital se da en toda la región intertropical. En el equinoccio de marzo, el sol es cenital sobre el ecuador terrestre, luego sigue subiendo por Colombia, Panamá y demás países del Caribe. En abril el fenómeno llega a Costa Rica y sigue hacia el norte por Nicaragua en su camino hasta el Trópico de Cáncer en territorio mexicano.

Condiciones meteorológicas

Bajo condiciones meteorológicas de cielo despejado o poca nubosidad, así como de vientos con velocidades bajas, se esperaría que la temperatura ambiente ascienda durante los periodos de perpendicularidad de los rayos solares.

Esta condición se debe a que el área de captación de la radiación es menor, como se muestra en la figura, con respecto a otra forma de incidencia de los rayos. De esta forma, la energía se distribuye en un área menor, con lo cual se presenta un calentamiento mayor del aire.

Ejemplo práctico donde se muestra que a partir de un mismo tipo de fuente, 
el foco, el área de cobertura de la luz dependerá del ángulo de incidencia.

En el caso contrario, cuando los rayos solares entran más inclinados, estos además deben cruzar una atmósfera más gruesa, con la consecuente pérdida de energía por dispersión.

Para el 2020 en Costa Rica se recomienda observar después de las 11:20 a.m. y mucho antes de las 12:00.

En gran medida este modelo muestra por que en nuestro país el mes de abril es uno de los meses más cálidos del año. Esta condición se debería repetir en agosto, pero la cobertura nubosa típica de ese mes lo atenúa.

Peligros de la época

Por el incremento en calor y otras radiaciones durante esta época, es recomendable reforzar los cuidados de piel e hidratación. Gorras, manga larga, lociones protectoras y exposición limitada al medio día serán más necesarias. Consulte el nivel de radiación ultravioleta diariamente aquí.

¿Cómo me protejo de los rayos UV?

Proteja sus ojos del sol directo.

En el 2020, unimos fuerzas con la UNED para desarrollar esta campaña en el país.

Albumes de fotos.

RESULTADOS 2015

Mapa del 2015 aquí.  Álbum de Resultados de abril 2015 aquí.

Artículo del Sol Cenital y las Esferas en el Blog de la Arq. Ifigenia Quitanilla.

Campaña de ciencia ciudadana, abril 2015. Entre el 10 y el 18 de abril, se realizó una estrategia colectiva para observar la inclinación de las sombras y determinar el momento de Sol cenital en las diferentes latitudes del país, empezando por el extremo sur y terminando en el norte (latitudes 8-11°'15'N). Se inscribieron 99 grupos y finalmente contribuyeron 30 con fotos y datos. Participaron grupos de adultos, familias, Scouts y centros educativos desde Ciudad Neily y Golfito hasta Santa Cruz y Los Chiles.  Esta actividad fue organizada conjuntamente por CIENTEC, MICITT, UNED, LANOTEC, Academia Nacional de Ciencias, Instituto Meteorológico Nacional, TEC, Parque Marino del Pacífico y Museo Viajante de ciencias y matemática, como parte del “Año Internacional de la Luz 2015” y el “Festival del Sol”.

DATOS PRELIMINARES 
Página web del Sol Cenital: http://www.cientec.or.cr/articulos/sol-cenital-en-costa-rica 
FOTOS en medios sociales: #solcenitalCR 
ALBUM DE FOTOS 2015: https://www.flickr.com/photos/cientec/sets/72157651936089605/ 
MAPA EN PROCESO: http://www.cientec.or.cr/articulos/mapa-paso-cenital-del-sol-abril2015 
Video demostrativo del movimiento de la sombra (antes del cenital): https://www.youtube.com/watch?v=rF1t9voAatM&feature=youtu.be 
Video- Sol cenital sobre Chichen Itzá: https://www.youtube.com/watch?v=PyW6It2ZpgA 
Entrevista por La Nación: https://www.youtube.com/watch?v=maQkqiVXuNM

Preguntas para continuar

¿Se da el fenómeno al mismo tiempo sobre todos los puntos de la tierra que comparten una latitud? 

¿Por qué en agosto el recorrido geográfico del fenómeno se da a la inversa?

Equinoccios: puntos de referencia este y oeste

Solo dos veces al año el Sol sale exactamente por el Este y se oculta por el Oeste. Esto sucede para todo el globo, alrededor del 20 de marzo (equinoccio de primavera, hemisferio norte) y sucede nuevamente alrededor del 21 de setiembre (equinoccio de otoño, hemisferio norte). En estas ocaciones, y exclusivamente a lo largo del ecuador terrestre, el Sol llega a pasar a un ángulo de 90° sobre la superficie. No sucede esto para otras regiones. Como se comentó anteriormente, el Sol Cenital es un fenómeno muy especial, solo se da en la región intertropical de la Tierra y cada punto lo vive solo dos veces al año.

Recursos y programas mundiales

Zero Shadow Day, Zenith Sun Day, ZSD

Mapa en el cual encontrar los datos de los días de Sol Cenital para cualquier sitio en el trópico.

https://alokm.com/zsd.html

AFICHE 2015

El paso del Sol cenital en Chichén Itzá