| Título: |
Reducción atmosférica de la radiación solar en la Península de Baja California Reduction of solar radiation by atmospheric effect on the Baja California Peninsula |
| Autores: | RICARDO MIRANDA JIMENEZ |
| Fecha: | 2016 |
| Publicador: | CICESE |
| Fuente: |
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| Tipo: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Tema: |
info:eu-repo/classification/Autor/Radiación superficial info:eu-repo/classification/Autor/Efecto atmosférico info:eu-repo/classification/Autor/Calibración info:eu-repo/classification/Autor/Percepción remota info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/25 info:eu-repo/classification/cti/2501 info:eu-repo/classification/cti/250109 |
| Descripción: |
The Baja California Peninsula is considered as a region of great potential for implementing solar energy but is also subject to frequent changes in atmospheric composition. In BC reduction of solar radiation might be due to cloudiness, but there is no compilation of data or evaluation of available models in this regard. The present work proposes to estimate the atmospheric transmittance and show the spatiotemporal variation in atmospheric reduction of solar radiation on the peninsula. The principal focus was on four hours across 26 days in 2014 at the sites of the 12 automatic weather stations (EMAs) on the peninsula. The initial reference was exoatmospheric radiation (Go), which was estimated by a numeric theoretical model based on the work of Spnecer (1982). In contrast to use of a “solar constant”, the Spencer model incorporates temporal variations due to angles and distances. Radiation at the surface was also required: data from the EMAs was used to calibrate the GSIP (GOES Surface and Insolation Product) model of NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). The GSIP model, which is frequently updated with satellite and terrestrial data, was chosen over a model that estimates surface radiation with an idealized, “clear sky” model (HLJ: Hottel, 1976; Liu & Jordan, 1960), considering its linear relation with the EMAs data was closer (r = 0.94 y 0.73, respectively). It was noted that transmittance varied on a daily cycle, being lowest in the morning. There was a generalized excess of radiation in the afternoon, probably due to indirect light. In contrast to the scarce EMAs, GSIP permits extensive mapping of estimated surface radiation and atmospheric transmittance. Such mapping shows subregional anomalies, e.g. low transmittance around Mexicali, Guerrero Negro and cabo San Lucas. Maps of adjusted GSIP might suggest topographic effects, but there is a lack of EMAs in the mountains to confirm or complement the calibration. However, the calibration developed here supports the use of GSIP as a basis for estimation of surface radiation, its geography, climatology and tendencies, and enables future studies of causes of its variation. La península de Baja California es una región con gran potencial de aprovechamiento de energía solar, sin embargo también es afectada por frecuentes variaciones en la composición de la atmósfera. Se ha comentado frecuentemente que la reducción de la radiación solar se debe a la nubosidad sobre la zona, pero no se cuenta con una recopilación de datos ni evaluación de modelos disponibles referente a esta posible causa de la reducción de la radiación solar. En el presente trabajo se ha estimado la variación espacio-temporal de la reducción de la radiación solar que incide en la península de Baja California generada por la atmósfera. En enfoque principal fue sobre cuatro horas de 26 días-muestra del 2014 en las 12 estaciones meteorológicas automáticas (EMAs) que se localizan en la península. Primero estimamos la radiación exoatmosférica (Go), por medio de un modelo numérico teórico basado en el trabajo de Spencer (1982). Este modelo incorpora variaciones temporales debidas a ángulos y distancias. Posteriormente, se estimó la radiación superficial con los datos de radiación superficial de las EMAs, y se calibró el modelo GSIP (GOES Surface and Insolation Product) de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). El modelo GSIP, de frecuente actualización con datos satelitales y terrestres, se seleccionó sobre un modelo que estima la radiación solar superficial incidente para un escenario ideal de cielo despejado (HLJ: Hottel, 1976; Liu & Jordan, 1960), considerando su relación lineal más estrecha con los datos de las EMAs (r = 0.94 y 0.74 respectivamente). Se notó que la transmición varió conforme el ciclo diurno, siendo baja a la mañana. Hubo exceso generalizado de radiación a la tarde, debido probablemente a trayectorias indirectas recibidas por los sensores terrestres. A diferencia de los escasos EMAs, GSIP permite mapeo extensivo de la radiación superficial estimada y de la transmisión atmosférica. Con esto pudimos observar anomalías subregionales, por ejemplo de radiación baja en Mexicali, Guerrero Negro y Cabo San Lucas. Los mapas de GSIP adjustado podrían sugerir efectos de la topografía, pero faltan EMAs en las montañas para confirmar o complementar la calibración. Sin embargo, la presente calibración apoya el uso de GSIP como la base para estimar la radiación superficial, y para determinar las causas de su variación debidas a geografía, climatología y orografía, además habilita a futuros estudios de las causas de su variación. |
| Idioma: | spa |
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