@PhDThesis{Costa:2012:ExMoTr,
author = "Costa, Rodrigo Santos",
title = "Influ{\^e}ncia dos aeross{\'o}is atmosf{\'e}ricos na
quantifica{\c{c}}{\~a}o do recurso energ{\'e}tico solar:
experimentos em modelo de transfer{\^e}ncia radiativa",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais",
year = "2012",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2012-04-13",
keywords = "aeross{\'o}is atmosf{\'e}ricos, energia solar, modelo de
transfer{\^e}ncia radiativa, visibilidade horizontal, atmospheric
aerosol, solar energy, radiative transfer model, horizontal
visibility.",
abstract = "O modelo de transfer{\^e}ncia radiativa BRASIL-SR {\'e} o
principal recurso utilizado pelo Grupo de Pesquisa em Recursos
Renov{\'a}veis e Bioenergia do CCST/INPE na
quantifica{\c{c}}{\~a}o do recurso energ{\'e}tico solar.
Por{\'e}m, os aeross{\'o}is atmosf{\'e}ricos n{\~a}o s{\~a}o
adequadamente representados, devido ao uso de valores m{\'e}dios
mensais climatol{\'o}gicos de visibilidade horizontal. A
parametriza{\c{c}}{\~a}o desta vari{\'a}vel foi atualizada
atrav{\'e}s de duas metodologias distintas: uso da visibilidade
horizontal observada em aeroportos na Am{\'e}rica do Sul e de
estimativas de visibilidade horizontal realizadas atrav{\'e}s de
dados de espessura {\'o}ptica dos aeross{\'o}is 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 mar{\c{c}}o. A
visibilidade horizontal observada originou valores m{\'e}dios
mensais que variavam entre 13 km e 6 km, enquanto que as
estimativas de visibilidade horizontal atrav{\'e}s dos dados do
modelo CATT-BRAMS resultaram em valores de maior amplitude,
variando entre 150 km e 3 km. Foram realizadas tr{\^e}s
simula{\c{c}}{\~o}es distintas para os meses de mar{\c{c}}o,
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
aeross{\'o}is. As simula{\c{c}}{\~o}es que utilizaram os dados
de visibilidade horizontal observada em aeroportos apresentaram
melhorias mais significativas nos valores das estimativas de
irradia{\c{c}}{\~a}o global, com diminui{\c{c}}{\~o}es dos
valores de vi{\'e}s que chegaram a ser da ordem de 3\%, 4\% e
3\% para os anos de 2006, 2007 e 2008, respectivamente. Os
resultados das simula{\c{c}}{\~o}es com a base de visibilidade
horizontal estimada apresentaram melhor desempenho nos meses e nas
regi{\~o}es onde havia uma elevada carga de aeross{\'o}is, como
por exemplo, a regi{\~a}o Centro-Norte do pa{\'{\i}}s, no
m{\^e}s de setembro. Para estes casos, foram verificadas
diminui{\c{c}}{\~o}es pontuais de vi{\'e}s e RMSE acima de
11\%. Os valores das estimativas de irradia{\c{c}}{\~a}o direta
e difusa tamb{\'e}m apresentaram melhorias, mas estas n{\~a}o
foram t{\~a}o efetivas quanto aquelas apresentadas na
irradia{\c{c}}{\~a}o global. Apesar de serem verificadas
melhorias pontuais nas estimativas de irradia{\c{c}}{\~a}o
direta (9\%, 8\% e 5\% nos anos de 2006, 2007 e 2008,
respectivamente) e de irradia{\c{c}}{\~a}o difusa (17\%, 12\%
e 15\% nos anos de 2006, 2007 e 2008, respectivamente), as
simula{\c{c}}{\~o}es n{\~a}o mantiveram a mesma
consist{\^e}ncia na diminui{\c{c}}{\~a}o do vi{\'e}s e do RMSE
em todo o territ{\'o}rio brasileiro. Ainda assim, mesmo quando o
modelo n{\~a}o apresentou melhorias, os valores de erro estiveram
pr{\'o}ximos {\`a}queles obtidos nas integra{\c{c}}{\~o}es do
modelo que utilizaram a visibilidade horizontal
climatol{\'o}gica. ABSTRACT: The radiative transfer model
BRASIL-SR is the main resource used by the Research Group on
Bioenergy and Renewable Resources of the CCST / INPE in solar
energy assessment, but the atmospheric aerosols are not adequately
represented due to the use of mean monthly climatological
horizontal visibility. These values were updated using two
different methodologies: horizontal visibility observed at
airports in South America and horizontal visibility estimates
performed using data from the aerosol optical thickness at 550 nm,
from CATT- BRAMS model. As expected, the two sets of horizontal
visibility presented lower horizontal visibility in September and
highest values in March, led to the horizontal visibility observed
monthly mean values ranging between 13 km and 6 km, while the
estimates of horizontal visibility through data CATT-BRAMS model
resulted in values of greater amplitude, which came to be the
order of 3 km. We performed three different simulations for the
months of March, June, September and December of years 2006, 2007
and 2008, using the original horizontal visibility, observed
horizontal visibility and estimated horizontal visibility to
evaluating the behavior of the model and its ability to represent
the seasonal aerosols. The simulations that used the data of
horizontal visibility observed at airports reported greater
improvements in the values of global irradiation estimates, with
decreases in the values of bias that came to be the order of 3\%,
4\% and 3\% for the years 2006, 2007 and 2008, respectively. The
simulation results with the estimated horizontal visibility
performed data were better in the months and in regions where
there was a high aerosol loading, for example, the central-north,
in the month of September. For these cases, there were decreases
off of bias and RMSE over 11\%. The estimates of direct and
diffuse irradiation showed improvement, but these were not as
effective as those presented in the global irradiation. Although
they found occasional improvements in estimates of direct
irradiation (9\%, 8\% and 5\% in the years 2006, 2007 and 2008,
respectively) and diffuse irradiation (17\%, 12\% and 15\% in
the years 2006, 2007 and 2008, respectively), the simulations did
not maintain the same consistency in the reduction of bias and
RMSE throughout the Brazilian territory. Still, even when the
model did not show improvements, the error values were close to
those obtained in the model integrations using climatological
horizontal visibility.",
committee = "Martins, Maria Paulete Pereira (presidente) and Pereira, Enio
Bueno (orientador) and Martins, Fernando Ramos (orientador) and
Ceballos, Juan Carlos and R{\"u}ther, Ricardo and Moragas,
Rodrigo Alfonso Escobar",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Atmospheric aerosol influence on solar resource assessment:
experiments in radiative transfer model",
language = "pt",
pages = "285",
ibi = "8JMKD3MGP7W/3BK7PGB",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP7W/3BK7PGB",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "21 maio 2024"
}