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Radiación solar en el Llano se mediría con imágenes satelitales

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El estudio de la nueva metodología tomó como referencia una estación ubicada en La Libertad (Meta). www.ideam.gov.co

Esta metodología mejoraría la información sobre la “radiación solar en superficie” en lugares que no cuentan con estaciones radiométricas, y particularmente en la extensa región de la Orinoquia.

El Sol es la principal fuente de energía de la tierra, esta es el motor que genera los fenómenos meteorológicos, climáticos y biológicos de nuestro planeta. Por ello, conocer de manera cuantitativa la radiación que llega a la superficie es de gran utilidad en una amplia variedad de aplicaciones que van desde la agricultura y obras de infraestructura hasta la producción de energía eléctrica.

Sin embargo, la alta variabilidad en las mediciones de la radiación y la baja densidad de estaciones radiométricas en el territorio nacional dificultan su óptimo aprovechamiento.

Así lo advierte Wilmar Darío Poveda Matallana, magíster en Ciencias – Meteorología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien propuso esta metodología en su tesis de grado, con base en el modelo empírico de Angström-Prescott –el más utilizado en el mundo– y la estimación del índice de nubosidad y brillo solar diario en la estación La Libertad, en el departamento del Meta, a partir de imágenes satelitales.

Para cuantificar la radiación en superficie se utilizan instrumentos de medición terrestres y satelitales. Los primeros registran información radiométrica a partir de mediciones de brillo solar y radiación en superficie, pero la desventaja de estas medidas directas radica en el poco número de estaciones y la falta de registros continuos, los cuales permitirían hacer correlaciones para determinar la radiación solar en superficie a partir del brillo solar.

Por su parte, las imágenes satelitales permiten cubrir regiones más extensas, mejorando la cobertura espacial y temporal en lugares donde no se tienen estaciones. Esta medida indirecta de la radiación solar se estima a partir de los modelos físicos y estadísticos, los cuales se basan en un balance energético entre la radiación que llega al tope de la atmósfera y la que se refleja en el satélite. La dificultad de este instrumento de medición está en conocer los parámetros atmosféricos locales.

La metodología propuesta se basa en un modelo estadístico que permite calcular el índice de nubosidad y el brillo solar diario mediante la información del canal visible de las imágenes del satélite GOES 13. Luego se sustituye el brillo solar calculado por el satélite en una expresión similar a la de Angström-Prescott para estimar la radiación solar en superficie. Los resultados se validan con las mediciones de la estación.

Para fines meteorológicos, la radiación que llega al tope de la atmósfera se puede considerar como constante, a pesar de los ligeros cambios en la posición de la Tierra con respecto al Sol y de los ciclos de la actividad solar. Al atravesar la atmósfera, la radiación solar se atenúa dependiendo de los componentes atmosféricos y la presencia de gases y nubes, según documentación del investigador.

El índice de nubosidad permite estimar el brillo solar que, al ser compararlo con el registrado en la estación, presenta un factor de ajuste en estadística (R2) igual a 0,69, es decir de una precisión muy alta, para el ajuste de los valores diarios durante 1 año comprendido entre junio de 2016 y mayo de 2017. “Este resultado indica que sería posible encontrar valores aproximados de brillo solar sin necesidad de tener estaciones en tierra”, asegura el estudiante de maestría de la UNAL.

Al respecto, indica que “al comparar los valores registrados por la estación con los calculados a partir de las imágenes satelitales, se encuentra un error de 2,4 % en el promedio semestral, errores menores al 13 % en los promedios mensuales, y un factor de ajuste igual a 0,7 para los valores diarios a lo largo de todo un semestre, lo que demuestra que sí es posible obtener información radiométrica aproximada a partir de imágenes satelitales que complementen la información de las estaciones en superficie”.

Con esta tesis, dirigida por el profesor Daniel Hernández Deckers  y codirigida por el también docente, Joaquín Pelkowski Goebel, el magíster de la UNAL espera también aportar elementos a la medición de radiación, teniendo en cuenta la alta variabilidad y la poca densidad de estaciones, especialmente en esta época en que la energía solar se vuelve vital como fuente de energía y cuando la presencia de gases en la atmósfera atenúan dicha radiación.

De igual manera, deja abierta la posibilidad de que el Instituto de Estudios Ambientales y Meteorológicos incluya esta metodología en la elaboración de la próxima versión del atlas solar, que hasta ahora aparece basada en instrumentos en tierra.

*Tomado de: http://agenciadenoticias.unal.edu.co/detalle/radiacion-solar-en-el-llano-se-mediria-con-imagenes-satelitales

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