Una comparación de diferentes modelos de radiación solar en la Península Ibérica
Autores: Roca-Fernández, Catalina; Pons, Xavier; Ninyerola, Miquel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Radiación solar
Modelos
InsolMets
Condiciones atmosféricas
Península Ibérica
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
La radiación solar es una variable climática esencial de primer orden, como la temperatura y la precipitación. Su significativa variabilidad espaciotemporal, principalmente debido a las condiciones atmosféricas, hace que la modelización sea particularmente desafiante, especialmente en regiones con dinámicas atmosféricas complejas y estaciones meteorológicas escasas. Este estudio evalúa 6 modelos de radiación solar (SARAH, PVGIS, Condiciones Atmosféricas Constantes, Modelo Solar Físico, CAMS Mundial e InsolMets) utilizando mediciones mensuales de 141 estaciones terrestres en toda la Península Ibérica desde 2004 hasta 2020. Aunque todos los modelos capturaron consistentemente la variabilidad intra-anual, surgen discrepancias en los valores absolutos debido a factores como las diferencias en sus diseños funcionales y parámetros de entrada. InsolMets, que integra el grosor óptico de las nubes, la cobertura fraccional de nubes, el componente de radiación difusa y la geometría de iluminación solar mejorada, fue el modelo más robusto, mostrando mejoras relevantes (61.5% en enero, 59.7% en noviembre y 52.0% en diciembre) en comparación con el modelo de peor rendimiento (condiciones atmosféricas constantes). Usando como umbral tres veces el error cuadrático medio (RMSE) propuesto por el Sistema Global de Observación del Clima, InsolMets logró el mayor número de meses (10) por debajo de este límite, logrando también el mejor resultado general, con solo 1 mes mostrando correlaciones no significativas durante el mismo período. Sin embargo, SARAH y PVGIS igualaron el rendimiento de InsolMets durante marzo, noviembre y diciembre. Los resultados proporcionan información para seleccionar y mejorar las estimaciones de radiación solar, destacando la necesidad de incorporar datos atmosféricos de teledetección para minimizar las incertidumbres. Si bien todos los modelos que tienen en cuenta los efectos atmosféricos mejoran la precisión, InsolMets se destaca como el modelo más preciso para estimar la radiación solar en toda la Península Ibérica a lo largo del año, logrando los valores más bajos de RMSE y RMSE normalizado.
Descripción
La radiación solar es una variable climática esencial de primer orden, como la temperatura y la precipitación. Su significativa variabilidad espaciotemporal, principalmente debido a las condiciones atmosféricas, hace que la modelización sea particularmente desafiante, especialmente en regiones con dinámicas atmosféricas complejas y estaciones meteorológicas escasas. Este estudio evalúa 6 modelos de radiación solar (SARAH, PVGIS, Condiciones Atmosféricas Constantes, Modelo Solar Físico, CAMS Mundial e InsolMets) utilizando mediciones mensuales de 141 estaciones terrestres en toda la Península Ibérica desde 2004 hasta 2020. Aunque todos los modelos capturaron consistentemente la variabilidad intra-anual, surgen discrepancias en los valores absolutos debido a factores como las diferencias en sus diseños funcionales y parámetros de entrada. InsolMets, que integra el grosor óptico de las nubes, la cobertura fraccional de nubes, el componente de radiación difusa y la geometría de iluminación solar mejorada, fue el modelo más robusto, mostrando mejoras relevantes (61.5% en enero, 59.7% en noviembre y 52.0% en diciembre) en comparación con el modelo de peor rendimiento (condiciones atmosféricas constantes). Usando como umbral tres veces el error cuadrático medio (RMSE) propuesto por el Sistema Global de Observación del Clima, InsolMets logró el mayor número de meses (10) por debajo de este límite, logrando también el mejor resultado general, con solo 1 mes mostrando correlaciones no significativas durante el mismo período. Sin embargo, SARAH y PVGIS igualaron el rendimiento de InsolMets durante marzo, noviembre y diciembre. Los resultados proporcionan información para seleccionar y mejorar las estimaciones de radiación solar, destacando la necesidad de incorporar datos atmosféricos de teledetección para minimizar las incertidumbres. Si bien todos los modelos que tienen en cuenta los efectos atmosféricos mejoran la precisión, InsolMets se destaca como el modelo más preciso para estimar la radiación solar en toda la Península Ibérica a lo largo del año, logrando los valores más bajos de RMSE y RMSE normalizado.