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Estimativas da radiação de onda longa incidente na Região de Pampa Gaúcho

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Aimi, Daniele Morgenstern
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/21176
Resumo: The incident long wave radiation flux (L ↓) is a parameter that directly influences the radiation balance on the surface. Measures of this variable are scarce, where the use of classical equations may be an alternative to estimate it. In this way, this work aims to evaluate the performance of classic equations present in the literature and propose a new equation to describe L ↓ about the study areas located in Pampa do Sul do Brasil. First, twelve equations of L ↓ were evaluated for the experimental site of Santa Maria - RS, where we found errors above 20 W m-2. In the attempt to reduce the errors were associated to the models of L ↓ cloud coverage parametrizations. Only under cloudy conditions (NC) the errors were lower than the threshold. Thus, a local calibration of the coefficients of the equations of L ↓, as well as the cloud cover parameters, was necessary. However, the results found after these calibrations did not present values very different from those previously found. A new equation is proposed which uses relative humidity, air temperature and water vapor pressure without the need for cloud coverage parametrizations. Data from the year 2014 of the experimental site of Santa Maria - RS were used to calibrate the equation and data from the year 2015 to validate it. Data from the Pedras Altas-RS site were used to test the new L ↓. The equation proposed in this study (EAI) presented statistical values of RMSE ranging from 12 to 19 W m -2 and R2 between 0.65 and 0.84. We have tested models already described in the literature of L ↓ for regions of Pampa and the EAI equation presented better results. The proposed equation was tested to analyze the radiation balance of the SIB2 model. The results show that the use of the new equation considerably improves the values of the radiation balance of SIB2. Therefore, we recommend the use of the proposed equation for the calculation of L ↓, when presented vegetation cover and meteorological conditions similar to those of this study.
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Only under cloudy conditions (NC) the errors were lower than the threshold. Thus, a local calibration of the coefficients of the equations of L ↓, as well as the cloud cover parameters, was necessary. However, the results found after these calibrations did not present values very different from those previously found. A new equation is proposed which uses relative humidity, air temperature and water vapor pressure without the need for cloud coverage parametrizations. Data from the year 2014 of the experimental site of Santa Maria - RS were used to calibrate the equation and data from the year 2015 to validate it. Data from the Pedras Altas-RS site were used to test the new L ↓. The equation proposed in this study (EAI) presented statistical values of RMSE ranging from 12 to 19 W m -2 and R2 between 0.65 and 0.84. We have tested models already described in the literature of L ↓ for regions of Pampa and the EAI equation presented better results. The proposed equation was tested to analyze the radiation balance of the SIB2 model. The results show that the use of the new equation considerably improves the values of the radiation balance of SIB2. Therefore, we recommend the use of the proposed equation for the calculation of L ↓, when presented vegetation cover and meteorological conditions similar to those of this study.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO fluxo de radiação de onda longa incidente (L↓) é um parâmetro que influencia diretamente o balanço de radiação na superfície. Medidas desta variável são escassas, onde o emprego de equações clássicas podem ser uma alternativa para estimá-la. Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de equações clássicas presentes na literatura e propor uma nova equação para descrever L↓ sobre as áreas de estudo localizadas no Pampa do Sul do Brasil. Primeiramente foram avaliadas doze equações de L↓ para o sítio experimental de Santa Maria – RS, onde encontramos erros acima de 20 W m-2. Na tentativa de reduzir os erros foram associadas aos modelos de L↓ parametrizações de cobertura de nuvens. Somente em condições de céu nublado (CN) os erros foram inferiores ao limiar. Sendo assim, fez-se necessário uma calibração local dos coeficientes das equações de L↓, bem como dos parâmetros de cobertura de nuvens. Entretanto, os resultados encontrados após estas calibrações não apresentaram valores muito diferentes dos encontrados anteriormente. Uma nova equação é proposta a qual utiliza a umidade relativa, a temperatura do ar e a pressão de vapor d’água sem necessidade de parametrizações de cobertura de nuvens. Foram utilizados dados do ano de 2014 do sitio experimental de Santa Maria – RS para calibrar a equação e dados do ano de 2015 para valida-la. Utilizaram-se dados do sítio de Pedras Altas – RS para testar à nova L↓. A equação proposta neste estudo (EAI) apresentou valores estatísticos de RMSE que varia entre 12 a 19 W m-2 e R2 entre 0,65 a 0,84. Foram testados modelos já descritos na literatura de L↓ para regiões de Pampa e a equação EAI apresentou melhores resultados. A equação proposta foi testada para analisar o saldo de radiação do modelo SIB2. Os resultados mostram que o uso da nova equação melhora consideravelmente os valores do saldo de radiação do SIB2. Portanto, recomendamos a utilização da equação proposta para o cálculo de L↓, quando apresentadas coberturas vegetais e condições meteorológicas semelhantes às deste estudo.Universidade Federal de Santa MariaBrasilFísicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaCentro de Ciências Naturais e ExatasRoberti, Débora Reginahttp://lattes.cnpq.br/6952076109453197Maldaner, SilvanaMedeiros, Luiz EduardoTeichrieb, Claudio AlbertoBodmann, Bardo Ernst JosefDemarco, GiulianoAimi, Daniele Morgenstern2021-06-22T13:31:27Z2021-06-22T13:31:27Z2017-12-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21176porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-06-23T06:03:26Zoai:repositorio.ufsm.br:1/21176Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-06-23T06:03:26Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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