Estimació de la irradiància UV eritemàtica integrada incident en plans verticals, mitjançant el model SMARTS2

DOI: 10.3369/tethys.2011.8.02

Tethys núm. 8 pàg.: 13 - 20

Resum

S’ha utilitzat el model SMARTS2 per estimar la irradiància UV eritemàtica (UVER) integrada sobre un pla horitzontal i sobre plans verticals orientats a nord i sud. Els valors obtinguts mitjançant el model s’han comparat amb les dades experimentals proporcionades per tres radiòmetres YES-UVB-1 situats sobre aquests plans. Per quantificar els resultats s’han considerat els paràmetres estadístics desviació mitja, desviació absoluta mitja i error quadràtic mig (RMSD). Els resultats sobre un pla horitzontal mostren valors del RMSD d’aproximadament 10%, quan es treballa amb espessor òptica d’aerosols a 500 nm, i de 16% quan es treballa amb el coeficient β d’Ångström. Pel que fa als resultats obtinguts per als plans nord i sud, assoleixen errors molt alts. El RMSD en aquests casos és del 20,5% per al pla sud i del 32,5% per al pla nord, en el cas més favorable que es disposi de valors de l’espessor òptica per calcular la quantitat d’aerosols. Aquests resultats no milloren ni considerant una evolució anual, tenint en compte les diferents estacions de l’any, ni considerant períodes diferents al llarg del dia. Per tant, considerem que el SMARTS2 no és adient per estimar la UVER incident sobre plans inclinats.

Referències

  • - Chandrasekhar, S., 1950: Radiative transfer, Oxford Univ. Press, UK. Republished by Dover, New York, USA (1960).
  • - CIE, 2000: Erythema Reference Action Spectrum and Standard Erythema Dose, Commission Internationale de l’ Éclairage Publications, Vienna, ISO 17166 CIE S 007 / E, CIE Standard., 4 pp.
  • - Estellés, V., Martínez-Lozano, J. A., Utrillas, M. P., i Campanelli, M., 2007: Columnar aerosol properties in Valencia (Spain) by ground-based Sun photometry, J Geophys Res, 112, doi: 10.1029/2006JD008167.
  • - Esteve, A. R., Marín, M. J., Martínez-Lozano, J. A., Tena, F., Utrillas, M. P., i Cañada, J., 2006: UV index on tilted surfaces, Photochem Photobiol, 82, 1047–1052, doi: 10.1562/2005-11-30-RA-743.
  • - Frederick, J. E. i Lubin, D., 1988: The budget of biologically active radiation in the earth atmosphere system, J Geophys Res, 93, 3825–3832, doi: 10.1029/JD093iD04p03825.
  • - Gueymard, C. A., 1995: Simple Model of the Atmospheric Radiative Transfer of Sunshine, version 2 (SMARTS2): Algorithms description and performance assessment, Report FSEC-PF-270-95, Florida Solar Energy Center.
  • - Gueymard, C. A., 2005a: Interdisciplinary applications of a versatile spectral solar irradiance model: A review, Energy, 30, 1551–1576, doi: 10.1016/S0360-5442(04)00224-5.
  • - Gueymard, C. A., 2005b: User’s manual SMARTS, Solar consulting services, USA.
  • - Holben, B., Eck, T., Slutsker, I., Tanré, D., Buis, J., Setzer, A., Vermote, E., Reagan, J., Kaufman, Y., Nakajima, T., Lavenu, F., Jankowiak, I., i Smirnov, A., 1998: AERONET-a federate instrument network and data archive for aerosol characterization, Rem Sens Environ, 66, 1–16, doi: 10.1016/S0034-4257(98)00031-5.
  • - ICNIRP, 2004: Guidelines on limits of exposure of UV radiation, Health Phys, 87, 171–186, International Commission on Non–Ionizing Radiation Protection.
  • - Madronich, S., 1987: Photodissociation in the atmosphere. Part 1. Actinic flux and the effect of ground reflections and clouds, J Geophys Res, 92, 9740–9752.
  • - Martínez-Lozano, J. A., Marín, M. J., Tena, F., Utrillas, M. P., Sánchez-Muniosguren, L., González, C., Cuevas, E., Redondas, A., Lorente, J., de Cabo, X., Cachorro, V., Vergaz, R., de Frutos, A., Díaz, J. P., Expósito, F. J., de la Morena, B., i Vilaplana, J. M., 2002: UV Index experimental values during the years 2000 and 2001 from the Spanish broadband UVB radiometric network, Photochem Photobiol, 76, 181–187.
  • - McKinlay, A. F. i Diffey, B. L., 1987: A reference spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin, CIE Journal, 6, 17–22.
  • - Meyer, B., Seckmeyer, G., i Kylling, A., 1997: Systematic longterm comparison of spectral UV measurements and UVSPEC modelling results, J Geophys Res, 102, 8755–8766.
  • - Parisi, A. V. i Kimlin, M. G., 1999: Horizontal and sun-normal spectral biologically effective ultraviolet irradiances, J Photochem Photobiol B-Biol, 53, 70–74, doi: 10.1016/ S1011-1344(99)00128-1.
  • - Pérez, R., Ineichen, P., Seals, R., i Zelenka, A., 1990: Making full use of the clearness index for parametering hourly insolation conditions, Sol Energy, 45, 111–114.
  • - Ricchiazzi, P., Yang, S., Gautier, C., i Sowle, D., 1998: SBDART: A research and teaching software tool for plane-parallel radiative transfer in the Earth’s atmosphere, Bull Amer Meteorol Soc, 79, 2101–2114, doi: 10.1175/1520-0477(1998)079<2101:SARATS>2.0.CO;2.
  • - Scotto, J., Cotton, G., Urbach, F., Berger, D., i Fears, T., 1988: Biologically effective ultraviolet radiation: surface measurements in the United States. 1974 to 1985, Science, 239, 762–764, doi: 10.1126/science.3340857.
  • - Serrano, D., Marín, M. J., Utrillas, M. P., Tena, F., i Martínez-Lozano, J. A., 2010: Measurement and modelling of global erythemal irradiance on inclined planes, Tethys, 7, 57–66, doi: 10.3369/tethys.2010.7.05.
  • - Shettle, E. P. i Fenn, R. W., 1979: Models for the aerosol of the lower atmosphere and the effects of humidity variations on their optical properties, AFGL-TR-79-0214, Environmental Res. Paper no. 676, Hanscom AFL, MA.
  • - Utrillas, M. P., Boscá, J. V., Martínez-Lozano, J. A., nada, J. C., Tena, F., i Pinazo, J. M., 1998: A comparative study of SPECTRAL2 and SMARTS2 parameterised models based on spectral irradiance measurements at Valencia, Spain, Solar Energy, 63, 161–171, doi: 10. 1016/ S0038-092X(98)00058-9.
  • - Utrillas, M. P., Marín, M. J., Esteve, A. R., Tena, F., Cañada, J., i Martínez-Lozano, J. A., 2007: Diffuse UVER radiation experimental values, J Geophys Res, 112, doi: 10.1029/ 2007JD008846.
  • - Utrillas, M. P., Marín, M. J., Esteve, A. R., Estellés, V., Tena, F., Cañada, J., i Martínez-Lozano, J. A., 2009: Diffuse ultraviolet erythematic irradiance (UVER) on inclined planes: a comparison of experimental and modelled data, Photochem Photobiol, 20, 1245–1253, doi: 10.1111/ j.1751-1097.2009.00573.x.
  • - Utrillas, M. P., Martínez-Lozano, J. A., i Nuñez, M., 2010: Ultraviolet radiation protection by a beach umbrella, Photochem Photobiol, 86, 449–456, doi: 10.1111/j.1751- 1097.2009.00677.x.
  • - Vilaplana, J. M., Cachorro, V. E., Sorribas, M., Luccini, E., de Frutos, A. M., Berjón, i de la Morena, B., 2006: Modified calibration procedures for a Yankee Environmental System UVB-1 biometer based on spectral measurements with a Brewer spectrophotometer, Photochem Photobiol, 82, 508–514, doi: 10.1562/2005-06-23-RA-590.
  • - Weihs, P., 2002: Influence of ground reflectivity and topography on erythemal UV radiation on inclined planes, Int J Biometeorol, 46, 95–104.
  • - WMO, 1986: A preliminary Cloudless Standard for Radiation Computation,World Climate Programme, WCP-112. WMO/TDNo. 24. WMO (World Meteorological Organization), Geneva, Switzerland.
  • - WMO, 1998: Report of the WMO-WHO Meeting of Experts on Standardization of UV Indices and Their Dissemination to the Public, WMO Global Atmosphere Watch No. 127, WMO/TD No. 921. WMO (World Meteorological Organization), Geneva.


Creative Commons License

Aquesta obra està subjecta a una llicència de Creative Commons.


Indexats a Scopus, Thomson-Reuters Emerging Sources Citation Index (ESCI), Scientific Commons, Latindex, Google Scholar, DOAJ, ICYT (CSIC)

Finançat parcialment per les Accions Complementàries CGL2007-29820-E/CLI, CGL2008-02804-E/, CGL2009-07417-E i CGL2011-14046-E del Ministeri de Ciència i Innovació del Govern d'Espanya