Determinação do saldo de radiação e radiação solar global com produtos do sensor Modis Terra e Aqua.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2006 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/5114 |
Resumo: | A energia proveniente do Sol é a componente mais importante no desenvolvimento dos processos físicos que influenciam as condições de tempo e clima na Terra. O saldo de radiação é um dado indispensável à estimativa da evapotranspiração e ainda é responsável pelo aquecimento do solo e do ar. O objetivo deste trabalho é utilizar uma metodologia proposta por Bisht et al. (2005) para estimar, não somente o saldo de radiação e a radiação global em superfície no instante da passagem do satélite, mas também a distribuição temporal e espacial sobre grandes áreas heterogêneas em dias de céu claro. O estudo foi aplicado ao Estado do Ceará para cinco dias de céu claro, utilizando um total de nove imagens (4 MODIS/Aqua e 5 MODIS/Terra) e validado com dados observados em 9 estações apresentando resultados satisfatórios uma vez que se utilizaram somente produtos gerados por interpretação das imagens de satélite. A radiação global instantânea foi superestimada, mas apresentou precisão de 83,4% e 86,9% pelo MODIS/Terra e pelo MODIS/Aqua respectivamente. Quanto ao ciclo diurno da radiação global, os valores obtidos para os coeficientes de determinação foram 0,931 e 0,925 para o MODIS/Terra e MODIS/Aqua, respectivamente. Os valores máximos de aproximação em porcentagem absoluta foram 98,1% e 96,4% para o MODIS/Terra e MODIS/Aqua, respectivamente. O saldo de radiação instantâneo, calculado no instante da passagem MODIS/Terra (Fazenda Frutacor localizada em Quixeré), variou entre 719 W m-² e 822 W m-² e pelo MODIS/Aqua variou entre 601,5 W m-² e 707,1W m-². O ciclo diurno do saldo de radiação estimado pelos dois satélites apresentou coeficiente de determinação igual a 0,79 quando comparado com dados observados (sem nenhuma correção de nuvens), mas quando o saldo de radiação horário observado foi corrigido pelo modelo senoidal, o coeficiente de determinação aumentou para 0,85. Os valores do saldo de radiação médio diurno variaram entre 74,5% (103,7 W m-²) e 98,8% (5,6W m-²) de precisão. A metodologia aplicada foi capaz de estimar a radiação solar global e o saldo de radiação, por imagens de satélite, apresentando resultados instantâneos aceitáveis durante o período de estiagem, na maioria das estações. Este estudo conseguiu reduzir de cinco para três o número de produtos MODIS que Bisht et al. (2005) utilizaram para estimar saldo de radiação em superfície, conseguindo dessa forma, diminuir o tempo de aquisição das imagens e o espaço para armazenamento das mesmas em disco, tornando o processo mais operacional. |
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Determinação do saldo de radiação e radiação solar global com produtos do sensor Modis Terra e Aqua.Determination of the net radiation and global solar radiation with images of products modis terra and aqua.Saldo de RadiaçãoSensoriamento RemotoRadiação SolarNet RadiationRemote Sensingsolar RadiationMeteorologiaA energia proveniente do Sol é a componente mais importante no desenvolvimento dos processos físicos que influenciam as condições de tempo e clima na Terra. O saldo de radiação é um dado indispensável à estimativa da evapotranspiração e ainda é responsável pelo aquecimento do solo e do ar. O objetivo deste trabalho é utilizar uma metodologia proposta por Bisht et al. (2005) para estimar, não somente o saldo de radiação e a radiação global em superfície no instante da passagem do satélite, mas também a distribuição temporal e espacial sobre grandes áreas heterogêneas em dias de céu claro. O estudo foi aplicado ao Estado do Ceará para cinco dias de céu claro, utilizando um total de nove imagens (4 MODIS/Aqua e 5 MODIS/Terra) e validado com dados observados em 9 estações apresentando resultados satisfatórios uma vez que se utilizaram somente produtos gerados por interpretação das imagens de satélite. A radiação global instantânea foi superestimada, mas apresentou precisão de 83,4% e 86,9% pelo MODIS/Terra e pelo MODIS/Aqua respectivamente. Quanto ao ciclo diurno da radiação global, os valores obtidos para os coeficientes de determinação foram 0,931 e 0,925 para o MODIS/Terra e MODIS/Aqua, respectivamente. Os valores máximos de aproximação em porcentagem absoluta foram 98,1% e 96,4% para o MODIS/Terra e MODIS/Aqua, respectivamente. O saldo de radiação instantâneo, calculado no instante da passagem MODIS/Terra (Fazenda Frutacor localizada em Quixeré), variou entre 719 W m-² e 822 W m-² e pelo MODIS/Aqua variou entre 601,5 W m-² e 707,1W m-². O ciclo diurno do saldo de radiação estimado pelos dois satélites apresentou coeficiente de determinação igual a 0,79 quando comparado com dados observados (sem nenhuma correção de nuvens), mas quando o saldo de radiação horário observado foi corrigido pelo modelo senoidal, o coeficiente de determinação aumentou para 0,85. Os valores do saldo de radiação médio diurno variaram entre 74,5% (103,7 W m-²) e 98,8% (5,6W m-²) de precisão. A metodologia aplicada foi capaz de estimar a radiação solar global e o saldo de radiação, por imagens de satélite, apresentando resultados instantâneos aceitáveis durante o período de estiagem, na maioria das estações. Este estudo conseguiu reduzir de cinco para três o número de produtos MODIS que Bisht et al. (2005) utilizaram para estimar saldo de radiação em superfície, conseguindo dessa forma, diminuir o tempo de aquisição das imagens e o espaço para armazenamento das mesmas em disco, tornando o processo mais operacional.The energy from the Sun is the most important component in the development of the physical processes that influence the conditions of weather and climate in the Earth. The net radiation - Rn is indispensable for assessment of evapotranspiration and is responsible for heating the soil and the lower portions of the atmosphere. The objective of this work is the determination of Rn according to a methodology proposed by Bisht et al. (2005), using satellite images. The Rn is estimated for the satellite overpass and for the daily period, under heterogeneous areas for clear sky days. The study was applied to Ceará State for five days with clear sky, using a total of 9 images (4 MODIS/Aqua and 5 MODIS/Terra). The results were validated with data collected in 9 weather stations, distributed spatially, and presented good agreement with the methodology proposed. The instantaneous solar global radiation was overestimated for the methodology with MODIS/Terra and MODIS/Aqua images, but presented precision of 83,4% and 86,9%, respectively. With relationship to the diurnal cycle of the global radiation, the values obtained for the determination coefficients by MODIS/Terra and MODIS/Aqua they were 0,931 and 0,925, respectively. The maximum values of approach in absolute percentage were 98,1% and 96,4% for MODIS/Terra and MODIS/Aqua, respectively. The instantaneous radiation balance calculated in the instant of the passage MODIS/Terra (Farm Frutacor located in Quixeré) it varied among 719 W m-² (85,7%) and 822 W m-² (99,4%), meaning differences of 96,7 W m-² and 4,1 W m-², respectively and for MODIS/Aqua it varied between 601,5 W m-² and 707,1W m-², values those that were satisfactory. The cycle of the day of the dear net radiation for the two satellites presented same correlation coefficient to 0,79 when it was compared with the observed data (without any correction of clouds), but when the data of net radiation observed schedules were corrected, for the model senoidal, the determination coefficient increased for 0,85. To the net radiation average daily the values varied among 74,5% (103,7 W m-²) and 98,8% (5,6Wm²) of precision.The applied methodology was capable to estimate the global solar radiation and the radiation balance, for satellite images, presenting acceptable instantaneous results during the drought period, in most of the stations. This study got to reduce, of five for three, the number of products MODIS that Bisht et al, (2005) they used to estimate the net radiation in surface, getting in that way, to reduce the necessary time to acquire the images and the necessary space in disk for storage of the same ones, turning most operational the process.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM METEOROLOGIAUFCGCAVALCANTI, Enilson Palmeira.CAVALCANTI, E. P.http://lattes.cnpq.br/8091357561663457SILVA, Bernardo Barbosa da.SILVA, B. B. dahttp://lattes.cnpq.br/8285693170429747RAO , Trantaravahi Venkata Ramana.MACHADO, Luiz Augusto Toledo.ATAÍDE, Kleber Renato da Paixão.2006-02-212019-07-29T10:12:46Z2019-07-292019-07-29T10:12:46Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/5114ATAÍDE, K. R. da P. Determinação do saldo de radiação e radiação solar global com produtos do sensor Modis Terra e Aqua. 2006. 78 f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia) – Pós-Graduação em Meteorologia, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2006. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/5114porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-09-27T17:29:33Zoai:localhost:riufcg/5114Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-09-27T17:29:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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