Influência dos aerossóis atmosféricos na quantificação do recurso energético solar: experimentos em modelo de transferência radiativa

• Autor(a) principal: Rodrigo Santos Costa
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/03.28.14.21

O modelo de transferência radiativa BRASIL-SR é o principal recurso utilizado pelo Grupo de Pesquisa em Recursos Renováveis e Bioenergia do CCST/INPE na quantificação do recurso energético solar. Porém, os aerossóis atmosféricos não são adequadamente representados, devido ao uso de valores médios mensais climatológicos de visibilidade horizontal. A parametrização desta variável foi atualizada através de duas metodologias distintas: uso da visibilidade horizontal observada em aeroportos na América do Sul e de estimativas de visibilidade horizontal realizadas através de dados de espessura óptica dos aerossóis em 550 nm, oriundas do modelo CATT-BRAMS. Como esperado, as duas bases de visibilidade horizontal apresentaram menores valores de visibilidade em setembro e maiores valores em março. A visibilidade horizontal observada originou valores médios mensais que variavam entre 13 km e 6 km, enquanto que as estimativas de visibilidade horizontal através dos dados do modelo CATT-BRAMS resultaram em valores de maior amplitude, variando entre 150 km e 3 km. Foram realizadas três simulações distintas para os meses de março, junho, setembro e dezembro dos anos de 2006, 2007 e 2008, utilizando a visibilidade horizontal original, a visibilidade observada e a visibilidade estimada, avaliando o comportamento do modelo e sua capacidade em representar a sazonalidade dos aerossóis. As simulações que utilizaram os dados de visibilidade horizontal observada em aeroportos apresentaram melhorias mais significativas nos valores das estimativas de irradiação global, com diminuições dos valores de viés que chegaram a ser da ordem de 3\%, 4\% e 3\% para os anos de 2006, 2007 e 2008, respectivamente. Os resultados das simulações com a base de visibilidade horizontal estimada apresentaram melhor desempenho nos meses e nas regiões onde havia uma elevada carga de aerossóis, como por exemplo, a região Centro-Norte do país, no mês de setembro. Para estes casos, foram verificadas diminuições pontuais de viés e RMSE acima de 11\%. Os valores das estimativas de irradiação direta e difusa também apresentaram melhorias, mas estas não foram tão efetivas quanto aquelas apresentadas na irradiação global. Apesar de serem verificadas melhorias pontuais nas estimativas de irradiação direta (9\%, 8\% e 5\% nos anos de 2006, 2007 e 2008, respectivamente) e de irradiação difusa (17\%, 12\% e 15\% nos anos de 2006, 2007 e 2008, respectivamente), as simulações não mantiveram a mesma consistência na diminuição do viés e do RMSE em todo o território brasileiro. Ainda assim, mesmo quando o modelo não apresentou melhorias, os valores de erro estiveram próximos àqueles obtidos nas integrações do modelo que utilizaram a visibilidade horizontal climatológica.