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SEGÚN las creencias antiguas, el Sol era perfecto e inmutable; incluso las primeras mediciones indicaban que emitía siempre la misma cantidad de radiación (compuesta por luz, calor y otras cosas), a la cual se llamó constante solar (CS). Sin embargo, esto no resultó completamente cierto; por ejemplo, sabemos que en lapsos que van de minutos a horas varía 0.05%, y que de días a meses la variación es diez veces mayor. Además, entre 1967 y 1980 aumentó 0.03% cada año y durante los ochenta disminuyó en 0.02% anual.
En cuanto a su perfección, también fue "decepcionante" encontrar que el Sol tiene manchas, cuyo número aumenta y disminuye siguiendo un ciclo que en promedio dura aproximadamente 11 años, acoplado con el de inversión de la polaridad magnética del astro, el cual tiene un periodo promedio de 22 años. La polaridad del Sol se invierte aproximadamente cada 11 años y este cambio ocurre durante el máximo de actividad solar. Por cierto que las variaciones de la luminosidad o CS parecen estar asociadas con este ciclo, aunque todavía no se dispone de suficientes datos para demostrarlo.
Se han encontrado ciertas relaciones, tanto estadísticas como físicas, entre el clima terrestre y la actividad solar, de la cual las manchas son un indicador. Sin embargo, algunos investigadores, sobre todo del clima, consideran insuficiente la causalidad (no casualidad) física.
En promedio, el Sol presenta varias decenas de manchas, pero entre los años 1645 y 1715 sólo se registraron unas cuantas esporádicamente. Esta virtual ausencia de manchas solares se conoce como el mínimo de Maunder (en honor a su descubridor, el inglés Walter Maunder). Durante esos 70 años en que el Sol estuvo excepcionalmente quieto, no se observó ninguna aurora boreal y las primeras, acaecidas después de 1715, alarmaron enormemente a los nórdicos, pues nadie había visto una en su vida. Junto con el mínimo de Maunder se presentó una alteración del clima, la llamada Pequeña Era Glacial, documentada principalmente en Europa. Durante esas siete décadas las heladas y nevadas invernales se iniciaban con varias semanas de anticipación y persistían más de lo habitual, y en varios inviernos se congelaron ríos como el Támesis, lo que no se había registrado antes (ni después).
Por otra parte, las variaciones de la CS ciertamente afectan el clima, pero son tan pequeñas que su efecto se pierde entre muchos otros. Adicionalmente, la inercia térmica del sistema climático (compuesto por la atmósfera, el océano y los continentes) ocasiona que éste responda con retraso; sólo una alteración de la CS que persistiera durante varios lustros produciría un efecto palpable.
SOL Y SOMBRA
Aparte de la condiciones intrínsecas del Sol, la radiación recibida depende de otros factores. Uno de ellos es la distancia; por ejemplo, Venus —que está más cerca del Sol— recibe mayor radiación y por tanto es mucho más caliente que la Tierra; con Marte pasa lo contrario.
Puesto que la órbita de la Tierra es una elipse, en uno de cuyos focos se ubica el Sol (conforme a la primera ley de Kepler), la distancia entre este y aquélla depende de la época del año; el día que estamos más cerca del Sol es el 3 de enero.* [Nota 1]De esto podría deducirse que ese día debiera ser uno de los más calurosos del año, conclusión evidentemente falsa: es uno de los más fríos. La explicación es que la dirección con que llegan los rayos solares varía a lo largo del año, por la inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto al plano de su órbita (véase la figura III.1). En invierno (enero en el HN, donde vivimos), los rayos del Sol vienen muy tendidos y calientan poco. Este efecto es mucho más fuerte que el debido a la relativa proximidad del Sol, lo que da como resultado neto bajas temperaturas.
De lo anterior, parecería que el hemisferio sur (HS) recibe en el año más radiación que el HN, pero esto no es así. A consecuencia de la segunda ley de Kepler, la Tierra se mueve en su órbita más rápido cuando está cerca del Sol que cuando está lejos. En realidad, la temperatura global aumenta casi 1.5°C de enero a julio, justamente la época en que el Sol se está alejando. La causa principal de esto es que el HN tiene más continente (de hecho, lo doble) que el HS.
En general, en las latitudes bajas (cerca del ecuador) se recibe más Sol que en las altas (cerca de los polos). No obstante, en verano el polo recibe más radiación que el ecuador, principalmente porque no hay noche y el Sol está todo el tiempo sobre el horizonte.