Validación de datos satelitales de irradiancia solar de Goes-East sobre Medellín-Colombia.

Abstract

RESUMEN: Los satélites ambientales proporcionan información de diferentes variables como la irradiancia solar. Esta información es utilizada en muchos lugares del planeta para investigar el comportamiento de la dinámica atmosférica y tiene múltiples aplicaciones en el sector de la salud, agrícola y energético. GOES-East es un satélite geoestacionario que tiene cubrimiento sobre América y los océanos Atlántico y Pacifico. En 2017, GOES lanzó su nuevo producto, ABI L2+DSR, que estima la cantidad de radiación solar que llega a la superficie terrestre. En este trabajo se investiga el desempeño de ABI L2+DSR para el año 2018 con énfasis en la ciudad de Medellín-Colombia, por medio de una comparación directa con datos recuperados del sensor Torre SIATA, el cual hace parte de la red de mediciones de la ciudad. El análisis incluye series de tiempo y anomalías, y se hace en múltiples escalas, desde la horaria hasta la mensual, incluyendo el ciclo diurno. Además, creamos un Atlas de Irradiación Solar para Colombia utilizando este conjunto de datos satelitales y lo comparamos cualitativamente con el Atlas de Irradiación Solar para Colombia creado por el IDEAM. Los resultados de esta validación muestran que, debido a la baja resolución espacial del producto, este tiende a sobreestimar la irradiancia solar especialmente en condiciones de cielo con presencia de nubes. Los errores más significativos se presentan en la primera temporada de lluvias de la región, entre marzo, abril y mayo, en donde el error cuadrático medio supera valores de 250 W/m2. El producto sobreestima principalmente valores por debajo de 300 W/m2 y subestima mediciones que se encuentren por encima de 900 W/m2. Respecto a las fluctuaciones se encuentra que el satélite no reproduce adecuadamente las variaciones del recurso solar. Tanto los valores atípicos de irradiancia solar como el signo de estas fluctuaciones capturadas por el sensor torre SIATA son pobremente representados por el satélite GOES. En cuanto a las correlaciones de anomalías diarias entre GOES y SIATA se encuentra que la correlación más alta se registra en febrero (R=0.49) y la más baja en junio (R= 0.07). Sin embargo, el análisis de las correlaciones horarias indica que estas son menores para la primera temporada de lluvias que para la segunda temporada de lluvias de la ciudad. El desempeño del satélite mejora en áreas de extensas planicies como el Caribe, la Orinoquía y los valles interandinos, en donde las condiciones climáticas no son muy variables a lo largo del año y empeora en el Pacífico colombiano y la Amazonía, zonas conocidas por su alta nubosidad. Ampliar el periodo de estudio y la red de mediciones de superficie podría ser el camino para realizar una validación más rigurosa de productos satelitales y conocer mejor las potenciales bondades de ABI L2 + DSR.