estudo observacional da radiaÇÃo solar global, direta e difusa incidente em uma Área de pastagem...
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ESTUDO OBSERVACIONAL DA RADIAÇÃO SOLAR GLOBAL, DIRETA E DIFUSA INCIDENTE EM UMA ÁREA DE PASTAGEM EM RONDÔNIA
Ailton Marcolino Liberato1, Edgar Martinez Marmolejo1, Leonardo J.G.Aguiar1, Antônio O. Manzi2, Fernando L. Cardoso1, Renata G.Aguiar3, Fabrício B. Zanchi4, Anderson T. Telles1, Juliano A. de Deus1, Kécio G.Leite1
1UNIR, Ji-Paraná; 2INPA, Manaus ; 3UFMT, Cuiabá e 4Vrije Universiteit amsterdam, Holanda
Maiores Informações:
Ailton Marcolino Liberato, e-mail: [email protected]
Edgar Martinez Marmolejo, e-mail: [email protected]
Endereço:
Universidade Federal de Rondônia
Departamento de Ciências Exatas e da Natureza
Campus de Ji-Paraná
Rua Rio Amazonas, 351-Bairro JD dos Migrantes
CEP:78.960-000. Tel.:(69) 3423-6797
RESUMO
Este estudo mostra as variações entre uma estação seca de 2004 e uma úmida de 2005 para as componentes de radiação solar global incidente em uma área de pastagem. A radiação solar global e os fluxos de radiação solar direta e radiação difusa foram analisados em médias horárias para a estação seca e úmida.. A base de dados para o estudo foi coletada na estação radio métrica de referencia do projeto SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais), no município de Ouro Preto d’ Oeste, Rondônia. O rastreador solar tem a função de posicionar os sensores que mede radiação solar direta (RD) pireliômetro NIP (Eppley Lab. Inc.) e radiação solar difusa (Rd) piranômetro CM 22 (kipp & Zonen) sombreado, em relação ao sol. O sensor que mede radiação solar global (RG) piranômetro CM 21 (Kipp & Zonen) esta a um metro de distância do rastreador solar. Foi comparada a radiação solar global incidente medida em relação ao plano horizontal com soma dos fluxos de radiação direta e difusa medidos pelos sensores que são posicionados em relação ao sol através do rastreador solar. Os resultados mostraram que fluxo de radiação solar direta contribui em média diária cerca 57% da radiação solar global incidente durante a estação seca e durante a estação úmida cerca de 35%. Por outro lado, o fluxo de radiação solar difusa contribui em média diária cerca de 43% da radiação solar global incidente durante a estação seca e durante a estação úmida cerca de 65%. A comparação feita entre a radiação medida pelo sensor com a soma dos fluxos de radiação direta e difusa apresentou uma boa correlação para as duas estações.
MATERIAL E MÉTODOSO data logger armazena os dados a cada um minuto (Fig.1). O sensor piranômetro CM 21(Kipp&Zonen) mede radiação global em relação ao plano horizontal (Fig.2) e responde na faixa entre 305 e 2800nm. O sensor pireliômetro NIP (Eppley Lab. Inc.) mede radiação direta em relação a normal do ângulo de incidência solar, esta aclopado ao rastreador solar (Fig.3). O sensor piranômetro CM22 (Kipp&Zonen) que é sombreado pelo rastreador solar, mede radiação difusa (Fig.3) e responde na faixa entre 305 e 3600nm. Neste estudo foi considerado a estação seca 2004 (julho, agosto e setembro) e estação úmida 2005 (janeiro, fevereiro e março). A radiação direta foi multiplicado pelo coseno do ângulo zenital, após ter sido multiplicado temos a quantidade de energia que atinge uma área unitária por unidade de tempo.
Fig.1. Sistema que armazena os dados “data logger” leitura a cada um minuto.
Fig.2. Sensores de radiação.
Mapa de localização da estação (Latitude: 10052’53’’S, Longitude: 61058’13’’O e
Altitude: 293m)
RESULTADOS E DISCUSSÃODurante a estação seca na Amazônia a uma grande quantidade de aerossóis de fumaça na atmosfera devido a grande quantidade de queimadas presentes na região. Observa-se o comportamento da radiação solar global e dos fluxos de radiação solar direta e difusa em médias horárias (Fig.5a) e o comportamento dos fluxos de radiação solar direta e difusa em porcentagem (Fig.5b). A (Fig.5c) mostra o comportamento da radiação global, direta ,difusa e precipitação em médias diárias e (Fig.5d) mostra a temperatura e umidade em médias diárias durante a estação seca 2004.
Fig.3. Rastreador Solar.
CONCLUSÃODevido a radiação solar sofrer absorção, reflexão ou espalhamento, observou-se que durante a estação seca 2004 onde existe maior presença de aerossóis de fumaça na atmosfera o fluxo de radiação direta é maior que o fluxo de radiação difusa. Por outro lado, durante a estação úmida existe uma constante presença de nuvens na região, maior parte dos dias são nublados ou parcialmente nublados existe poucos dias com céu claro, com isso impede que parte da radiação direta chega até a superfície terrestre, portanto a radiação difusa é maior na estação úmida. Os dados analisados apresentou boa qualidade, isso significa que os sensores estão bem calibrados.
AGRADECIMENTOSEm especial ao Projeto SONDA, por disponibilizar os dados para o estudo.
Global Direta Difusa
DifusaGlobal Direta Direta
Difusa
Fig.5a. Estação Seca 2004
Direta
Difusa
DifusaGlobal Direta DifusaGlobal Direta
Fig.5b. Estação Seca 2004
Dia Juliano
180 200 220 240 260 280
Tem
pera
tura
(0 C
)
20
22
24
26
28
30
UR
(%)
40
50
60
70
80
90Temperatura Úmidade Relativa
Hora Local
180 200 220 240 260 280
Flux
o de
Rad
iaçã
o (W
m-2
)
0
50
100
150
200
250
300
Pre
cipi
taçã
o (m
m)
0
5
10
15
20
25
30Global Direta Difusa Precipitação (mm)
Fig.5c. Estação Seca 2004 Fig.5d. Estação Seca 2004
Fig.6 a.Estação Úmida 2005
Fig.6c. Estação Úmida 2005 Fig.6d. Estação Úmida 2005
Fig.6b. Estação Úmida 2005
Global Direta DifusaGlobal Direta Difusa
Durante a estação úmida a uma constante presença de nebulosidade na região, maior parte dos dias são nublados ou parcialmente nublado durante a estação úmida. Observa-se o comportamento da radiação solar global e dos fluxos de radiação solar direta e difusa (Fig.6 a) em médias horárias e radiação direta e difusa em porcentagem (Fig.6b). Na (Fig.6c e 6d) a radiação global, direta, difusa, precipitação, temperatura e umidade em médias diária.
Hora Local
0:00:00 6:00:00 12:00:00 18:00:00 0:00:00
Flux
o de
Rad
iaçã
o (%
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Direta
Difusa
Hora Local
00:00:00 06:00:00 12:00:00 18:00:00 00:00:00
Flux
o de
Rad
iaçã
o (W
m-2
)
0
200
400
600
800
1000
DifusaGlobal Direta
Hora Local
00:00:00 04:00:00 08:00:00 12:00:00 16:00:00 20:00:00 00:00:00
Flux
o de
Rad
iaçã
o (W
m-2
)
0
200
400
600
800Global Direta Difusa
Hora Local
0:00:00 6:00:00 12:00:00 18:00:00 0:00:00
Flux
o de
Rad
iaçã
o (%
)
0
20
40
60
80
100
Direta
Difusa
Hora Local
0 20 40 60 80 100
Flux
o de
Rad
iaçã
o (W
m-2
)
0
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Pre
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o (m
m)
0
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20
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60
70Global Direta Difusa Precipitação
Dia Juliano
0 20 40 60 80 100
Tem
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(%)
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100Temperatura do ar Úmidade Relativa do ar
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