Voy a tratar de explicar como se puede buscar intencionadamente una alineación (dirección y pendiente), de los rayos solares que se produzca durante el año, en una fecha concreta y a una hora determinada dentro de esa fecha y no en otra cualquiera. Hay que hacerlo lógicamente calculando. Primero veremos el tema de la fecha.
Hay una serie de fórmulas matemáticas que conoce todo el mundo; por ejemplo, la del área de un triángulo o la superficie de un círculo. Hay otras más complejas y menos conocidas, como las utilizadas habitualmente en problemas de trigonometría esférica y que lógicamente no las he inventado yo ( no quiero que me acusen de plagio). Lo que sucede con cualquier fórmula matemática, es que a partir de unos datos conocidos, podemos determinar el valor de otros en principio ignorados. Una de estas fórmulas a la que llamaremos para entendernos, fórmula uno, nos señala como están relacionadas matemáticamente la latitud de un lugar, la dirección (azimut) y la pendiente que en ese lugar y otro factor que es la declinación, es decir el ángulo que los rayos del Sol forman con el plano del Ecuador.
LA DECLINACION SOLAR
Este valor varía continuamente a lo largo del año. En el solsticio de invierno es de unos 23,5º (negativo) y a medida que avanza el año (enero, febrero, marzo) este valor va cambiando pasando a ser de 20º, 15º,5º; siempre negativo hasta que en el equinoccio de primavera es de 0º. A partir de entonces va alcanzando valores de 1º, 5º, 15º 20º (positivos) y finalmente 23,5º pero positivos en el día del solsticio de verano. Por tanto a cada día del año, le corresponde un valor de la declinación, más exactamente un intervalo de valores de la declinación. En consecuencia si la fecha que buscamos es por ejemplo el 1 de mayo; hemos de ver que valores alcanza ese día la declinación año tras año. Aparece este dato en muchas publicaciones y es fácil comprobar que oscila (a efectos prácticos) entre 15º y 15, 30º positivos . Puesto que la latitud es un valor inalterable, si además ya tenemos fijada la declinación (fecha) sólo nos queda “jugar” con la altura y el azimut (dirección).
Si estamos hablando de un túnel ferroviario no hay mucho margen para la altura. Creo que lo máximo aconsejable es un 2,5% es decir 1,5º ( ya forzando al máximo).Aunque se podría hacer el túnel con una pendiente de sólo 0,5º;si buscamos la alineación con el Sol, hay que elegir alturas cuanto más elevadas mejor, ya que a medida que el Sol está más bajo en el horizonte la longitud de atmósfera que ha de atravesar es mayor y por tanto mayor la posibilidad de hallarse con alguna nube. Podemos pues decir que nos podemos mover entre una altura o pendiente del túnel que oscile entre 1º y 1,5 º. Si no hay mucho margen para elegir la altura, tampoco lo habrá para fijar la dirección y esto puede ser un inconveniente a la hora de fijar la hora elegida, dentro de la fecha seleccionada. Lo mejor sería que hubiese una amplia gama de valores de la altura o pendiente que se pudiesen elegir. Como es de dominio público a medida que varía la altura del Sol cambia también la dirección en la que se halla.
Por otra parte hay un detalle muy importante: hay que saber si ese valor de la altura elegido corresponde a la maña o a la tarde. Una altura de por ejemplo 15º se puede alcanzar durante la mañana o durante la tarde; pero la posición del Sol (o de las sombras) no es la misma si es por la mañana, que si es por la tarde.
Lógicamente si se trata de un túnel en una carretera el margen en las pendientes es mayor; pero no me parece una buena idea hacer túneles en carreteras, para que el Sol pueda en alguna fecha deslumbrar a los conductores. En este caso lo que habría que hacer es justo lo contrario diseñar carreteras en las que los rayos solares nunca molesten a los conductores,….para lo cual es también preciso calcular. Hecha esta puntualización sigamos con la explicación.
Si hacemos los cálculos pertinentes utilizando la fórmula llamada formula 1, comprobaremos que en función de la altura o pendiente elegida obtendremos un valor de la pendiente, una vez fijada ya la fecha (declinación) y la latitud geográfica que lógicamente es un dato inamovible. Obtendremos así un listado de valores de la altura a cada uno de los cuales corresponde un valor de la declinación.
Así las cosas nos hallaríamos con un amplio abanico de posibilidades para que en una fecha concreta del año se produzca una alineación con los rayos del Sol. Pero claro está nos queda pendiente el asunto de la hora. …pero esto lo veremos en un próximo capítulo. Por hoy yo creo que ya es suficiente. Termino con una imagen tomada de la Red (depositfotos.com) en la que se ve una imagen alusiva al tema que estamos analizando.
Rogelio Meléndez Tercero
