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Estimación de la radiación solar y neta a partir de la temperatura en ecosistemas de páramo y comparación con sensores a nivel del suelo

Abstract:

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.