Estimación de la radiación solar y neta a partir de la temperatura en ecosistemas de páramo y comparación con sensores a nivel del suelo
La radiación es un parámetro meteorológico ampliamente relacionado con los procesos de evapotranspiración, fotosíntesis y cambio climático. Para conocer su influencia, es necesario el monitoreo continuo mediante equipos especializados; o emplear modelos matemáticos para su cálculo. El estudio explor...
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| Format: | bachelorThesis |
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2015
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| author | Montenegro Díaz, Paola Fernanda |
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| description | La radiación es un parámetro meteorológico ampliamente relacionado con los procesos de evapotranspiración, fotosíntesis y cambio climático. Para conocer su influencia, es necesario el monitoreo continuo mediante equipos especializados; o emplear modelos matemáticos para su cálculo. El estudio explora las relaciones entre radiación observada y estimada; y la influencia de la nubosidad sobre la radiación solar. Se desarrolló con información de tres estaciones meteorológicas, en la microcuenca del río Quinoas. Los objetivos fueron: (i) estimar la radiación solar horaria, (ii) estimar la radiación neta horaria; mediante metodología de FAO-56. Los resultados se compararon con observaciones de piranómetros o radiómetros netos respectivamente; aplicando los estadísticos: error cuadrático medio (RMSE), error medio de sesgo (MBE) y coeficiente de determinación (R2). (iii) Relacionar el porcentaje de nubosidad, determinado mediante análisis de imágenes satelitales Landsat ETM+(B1), con la radiación solar. Los resultados mostraron relaciones pobres en la estimación de radiación solar mediante Hargreaves-Samani (HS), con RMSE% superiores a 64,5%, MBE% superiores a -31,8% y R2 medio de 0,52. El cálculo de la radiación neta, mediante observaciones con los piranómetros, fue aceptable, se obtuvo un R2 medio de 0,96, RMSE% inferior a 41,9% y MBE% inferior a 23,9%. Existe una relación inversamente proporcional de moderada a alta (R2=0,73) entre el porcentaje de nubosidad y la fracción efectiva de radiación solar, para el dominio que abarca los instrumentos piranómetros (72,26Km2). El estudio ha evaluado la fiabilidad/plausibilidad del modelo HS y la importancia de relacionar radiación solar y nubosidad en un ecosistema de páramo. |
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| institution | Universidad de Cuenca |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-217342020-08-03T15:51:46Z Estimación de la radiación solar y neta a partir de la temperatura en ecosistemas de páramo y comparación con sensores a nivel del suelo Montenegro Díaz, Paola Fernanda Carrillo Rojas, Galo José Córdova Mora, Mario Andrés Radiación solar Radiación neta Ingenieria Ambiental Páramo Imágenes satelitales Temperatura La radiación es un parámetro meteorológico ampliamente relacionado con los procesos de evapotranspiración, fotosíntesis y cambio climático. Para conocer su influencia, es necesario el monitoreo continuo mediante equipos especializados; o emplear modelos matemáticos para su cálculo. El estudio explora las relaciones entre radiación observada y estimada; y la influencia de la nubosidad sobre la radiación solar. Se desarrolló con información de tres estaciones meteorológicas, en la microcuenca del río Quinoas. Los objetivos fueron: (i) estimar la radiación solar horaria, (ii) estimar la radiación neta horaria; mediante metodología de FAO-56. Los resultados se compararon con observaciones de piranómetros o radiómetros netos respectivamente; aplicando los estadísticos: error cuadrático medio (RMSE), error medio de sesgo (MBE) y coeficiente de determinación (R2). (iii) Relacionar el porcentaje de nubosidad, determinado mediante análisis de imágenes satelitales Landsat ETM+(B1), con la radiación solar. Los resultados mostraron relaciones pobres en la estimación de radiación solar mediante Hargreaves-Samani (HS), con RMSE% superiores a 64,5%, MBE% superiores a -31,8% y R2 medio de 0,52. El cálculo de la radiación neta, mediante observaciones con los piranómetros, fue aceptable, se obtuvo un R2 medio de 0,96, RMSE% inferior a 41,9% y MBE% inferior a 23,9%. Existe una relación inversamente proporcional de moderada a alta (R2=0,73) entre el porcentaje de nubosidad y la fracción efectiva de radiación solar, para el dominio que abarca los instrumentos piranómetros (72,26Km2). El estudio ha evaluado la fiabilidad/plausibilidad del modelo HS y la importancia de relacionar radiación solar y nubosidad en un ecosistema de páramo. Radiation is a meteorological parameter related to the processes of evapotranspiration, photosynthesis, and climate change. In order to understand the influence of radiation on an ecosystem, is necessary a continuing monitoring using specialized equipment, or using mathematic models to calculate it. Study probes the relation between observed and estimated radiation, and the influence of cloudiness over the solar radiation. It was developed using information of three meteorological stations, situated in Quinoas watershed. Objectives were: (i) Estimating hourly solar radiation, (ii) Estimating hourly net radiation. Both of them were calculated using equations described in FAO-56. Results were compared with the data from pyranometers and net radiometers respectively, using statistical equations: root mean square error (RMSE), mean bias error (MBE), and coefficient of determination (R2). (iii) Relating the cloudiness percentage, determined by Landsat ETM+(B1) satellite images, with the solar radiation. Results showed a poor estimation of the solar radiation using Hargreaves-Samani model (HS). RMSE% errors were higher than 64.5%, MBE% errors were higher than -31.8% and the mean R2 was 0.52. Net radiation calculated from values of solar radiation observed in pyranometers was acceptable. RMSE% were lower than 41.9%, MBE% were lower than 23.9%, and the mean R2 was 0.96. There was a moderate to high inverse relation (R2=0.73) between cloudiness percentage and the effective fraction of solar radiation, for the area that contains the pyranometers (72.26 Km2). This study has evaluated the reliability/plausibility of the HS model, and the importance of relating the solar radiation and cloudiness in a páramo ecosystem. Ingeniera Ambiental Cuenca 2015-04-30T15:29:48Z 2015-04-30T15:29:48Z 2015 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/21734 spa TIA;16 openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/ application/pdf application/pdf |
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