Aerossóis atmosféricos e a quantificação do recurso energético solar: experimentos em modelo de transferência radiativa

Resumo

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 em função do uso de valores médios mensais climatológicos de visibilidade horizontal. Estes valores foram atualizados através de duas metodologias distintas: visibilidade horizontal observada em aeroportos na América do Sul e 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 horizontal 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%.