Medida continúa y modelado de irradiancia solar en la Base Artigas, Antártida

Dr. Gonzalo Abal, Facultad de Ingeniería

El Laboratorio de Energía Solar mantiene una red de medida continua de irradiancia solar de alta calidad que hoy cuenta con ocho estaciones distribuidas en el territorio del Uruguay (http://les.edu.uy). Los datos de esta red se utilizan para ajustar nuestros modelos satelitales y permiten una caracterización del recurso solar en cualquier punto del territorio.

Este proyecto busca caracterizar la irradiancia solar incidente sobre la BCAA durante el verano austral, para lo cual se montará una estación de medida especialmente diseñada para soportar las condiciones climáticas predominantes. Se registrará irradiancia solar sobre plano horizontal en forma redundante (dos medidas de GHI, banda ancha entre 300 y 3000 nm) e irradiancia solar ultravioleta UV en las bandas A (315-400 nm) y B (280-315 nm). También se relevará el índice UV. Estas medidas se realizarán a intervalos de 1 minuto, entre diciembre y abril. La información generada nos permitirá caracterizar la irradiancia solar en la BCAA durante los meses de verano e integrarla a futuras versiones del Mapa Solar del Uruguay.

La irradiación ultravioleta representa aproximadamente el 8% de la radiación solar, y está recibiendo atención creciente debido a su potencial impacto sobre los seres vivos y a la degradación de plásticos y otros materiales. El ozono atmosférico absorbe la mayor parte de la radiación UVB y es posible estimar el espesor de la columna de Ozono a partir de medidas simultáneas de UVA y UVB. Contar de mediciones en la Antártida tiene especial interés por estar en la zona de influencia de la atenuación de la capa de ozono. Además, al medir simultáneamente UV y GHI podremos correlacionar la irradiancia UV con medidas de GHI y verificar si las correlaciones usadas en el continente siguen vigentes en las condiciones de la BCAA. Ésta correlación nos permitirá estimar irradiación UV en todos los puntos del territorio donde se mide GHI y generar información sobre la distribución espacial promedio de la irradiación UV en el Uruguay.

Finalmente, el uso de modelos de cielo claro permite estimar GHI con alta precisión si se conoce el estado de la atmósfera. Esta estimación es importante para realizar un control de calidad fino de la información medida en tierra y también como base para modelos físicos de irradiancia solar, en los cuales los efectos de la nubosidad observada por satélite se incluyen a posteriori. Un modelo de cielo claro especialmente sencillo es el modelo ESRA, basado en un único parámetro, la turbidez Linke [Ri00] que caracteriza la cantidad de aerosoles y vapor de agua presente en la atmósfera. Hemos desarrollado un método que permite estimar la turbidez Linke (TL) indirectamente a partir de medidas de tierra de GHI y hemos caracterizado la variabilidad estacional y geográfica de TL sobre el territorio uruguayo. Este estudio se realizará también en la BCAA, donde se espera que la influencia de los aerosoles sea casi nula. Una vez ajustado de este modo, el modelo de cielo claro puede utilizarse como herramienta de control de calidad para los datos de tierra, además de ser la base para un modelo físico de irradiancia solar.