Aplicación de modelos de transferencia radiativa para el control operativo del programa bsrn (baseline surface radiation network) del centro de investigación atmosférica de izaña

Resumen

En 1984 el Observatorio Atmosférico de Izaña se incorpora a la Red de Vigilancia de la Contaminación de Fondo (BAPMoN, Background Air Pollution Monitoring Network). En 1989 forma parte del programa de Vigilancia Atmosférica Global (VAG, GAW, Global Atmospheric Watch), y en 2009 la estación de Izaña es aceptada en la Red BSRN (Baseline Surface Radiation Network). Esta red es un proyecto del Observatorio de Radiación perteneciente al GEWEX (Global Energy and Water Cycle Experiment) en el marco del WCRP (World Climate Research Program). El objetivo de la BSRN es proporcionar observaciones de muy alta calidad, de radiación de onda corta y onda larga, con muy pequeños intervalos de muestreo (uno a tres minutos), con el fin de caracterizar la radiación solar a nivel mundial y detectar tendencias a largo plazo. En este trabajo de tesis doctoral abordamos el análisis de las tres componentes de la radiación solar (global, directa y difusa) medidas experimentalmente en la estación BSRN de Izaña. En primer lugar nos centraremos en la puesta a punto de las diferentes metodologías, algoritmos y técnicas de la BSRN, así como en la aplicación de los diferentes controles de calidad de las medidas. Uno de los objetivos principales de este trabajo es estudiar la capacidad y potencialidad del modelo de transferencia radiativa LibRadtran para simular la radiación solar, para su posterior aplicación en la implantación de controles de calidad, y en la reconstrucción de series temporales de radiación. Por este motivo, y como primer punto de partida, se ha llevado a cabo un estudio de sensibilidad del modelo para evaluar el comportamiento de la radiación simulada frente a variaciones de los principales parámetros atmosféricos. Posteriormente se ha realizado un estudio comparativo de las medidas experimentales frente a las simuladas en condiciones atmosféricas típicas en la estación de Izaña en días despejados durante 2009 y 2010. Asimismo se ha llevado a cabo una reconstrucción de la serie de radiación global en Izaña desde 1992, utilizando también registros de insolación. Una vez obtenida la serie temporal reconstruida de radiación global, se ha realizado un análisis de tendencia con la correspondiente valoración científica. Por último se ha llevado a cabo un análisis del forzamiento radiativo y de la eficiencia del forzamiento radiativo de los aerosoles atmosféricos en el espectro solar de la radiación global, directa y difusa en la estación BSRN de Izaña durante 2009 y 2010. Posteriormente se ha comparado con el forzamiento y la eficiencia facilitados por la Red AERONET (AErosol RObotic NETwork) para la radiación global a un ángulo cenital solar de 60°. Los algoritmos, técnicas y metodologías desarrolladas en este trabajo se podrían implementar en cualquier estación de medida radiométrica que quiera formar parte de la Red BSRN.