Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://ri.ufmt.br/handle/1/4927
Tipo documento: Dissertação
Título: Estimativas simplificadas da radiação global na Amazônia
Autor(es): Martim, Charles Campoe
Orientador(a): Souza, Adilson Pacheco de
Membro da Banca: Souza, Adilson Pacheco de
Membro da Banca: Paulino, Janaina
Membro da Banca: Vendrusculo, Laurimar Gonçalves
Resumo : A Amazônia brasileira ocupa uma grande faixa territorial e apresenta elevada diversidade de fauna e flora associadas a abundância de chuvas e radiação solar. Todavia, em função de acesso e dimensões, existe uma carência em informações de elementos meteorológicos para aplicações em pesquisas nas áreas ambientais, urbanas e suas interações. Dentre as diferentes formas alternativas de obtenção de dados meteorológicos, o uso de modelos simplificados baseados em medidas de outros elementos, pode propiciar a geração de séries de dados contínuas e longas, permitindo assim, melhor entendimento quanto as variabilidades espaciais e temporais, especialmente da radiação solar. Os modelos empíricos de Angström-Prescott (que relaciona linearmente a transmissividade atmosférica (Qg/Qo) com a razão de insolação (n/N)) e o modelo de Bristow & Campbell (que relaciona exponencialmente a transmissividade atmosférica (Qg/Qo) pela amplitude térmica diária (Tmáx – Tmín)) são amplamente os mais conhecidos e aplicados em diferentes contextos climáticos. O objetivo deste trabalho foi calibrar e validar os modelos de Angström-Prescott e Bristow & Campbell, em diferentes agrupamentos de dados (total, anual e sazonal) para estações meteorológicas convencionais (EMC’s) distribuídas no bioma amazônico brasileiro. Foram selecionadas 20 e 71 EMC’s com dados de insolação (n) e de dados de temperatura do ar, respectivamente. Os agrupamentos de dados considerados foram: total (todos os dados) e local (cada EMC individualizada); sendo estes subdivididos em quatro agrupamentos sazonais: seca (junho a agosto), seca-chuva (setembro a novembro), chuva (dezembro a fevereiro) e chuva-seca (março a maio). Em todos esses agrupamentos foram selecionados 70 e 30% dos dados para calibração dos coeficientes parametrizados dos modelos e validações de desempenho estatístico, respectivamente. Empregou-se os indicativos estatísticos do erro relativo médio (MBE), raiz quadrada do erro relativo médio (RMSE) e índice de concordância de Willmott (d). O modelo de Angström-Prescott na estimativa da radiação mostrou que a interação do modelo anual foi o que apresentou melhor desempenho estatístico, com desvios relativos (MBE) variando de -0,13 a 0,11 MJ m-2 d-1 , espalhamentos (RMSE) de 1,13 a 2,14 MJ m-2 d-1 e ajustamentos de 0,88 a 0,98, nesses casos, os coeficientes lineares calibrados (a) apresentaram uma variação de 0,2251 a 0,3561, enquanto os coeficientes angulares (b) oscilaram de 0,3452 a 0,5277 em todos os casos os coeficientes de correlação foram superiores a 0,80. O modelo de Bristow & Campbell na estimativa da radiação mostrou que a interação do modelo anual foi o que apresentou melhor desempenho estatístico, com desvios relativos (BEM) variando de variando de -0,35 a 0,27 MJ m-2 d-1, espalhamento (RMSE) de 2,22 a 7,43 MJ m-2 d -1e ajustamento de 0,43 a 0,93; nesse caso, os coeficientes calibrados (a) apresentaram variação de 0,41 a 0,90, os coeficientes (c) de 0,009 a 0,057, coeficientes (c) de 1,37 a 2,81 e correlação acima de 0,44. Os modelos de Angström- Prescott e Bristow & Campbell podem ser utilizados na estimativa da radiação global para a região Amazônica do Brasil, com os coeficientes calibrados anualmente por EMC, não sendo recomendado o emprego de coeficientes unificados para todo o bioma, independente do modelo.
Resumo em lingua estrangeira: The Brazilian Amazon occupies a large territorial strip and presents a high diversity of fauna and flora associated with the abundance of rain and solar radiation. However, due to access and dimensions, there is a lack of information on meteorological elements for applications in research in the environmental, urban areas and their interactions. Among the different alternative ways of obtaining meteorological data, the use of simplified models based on measurements of other elements, can provide the generation of continuous and long data series, thus allowing a better understanding of spatial and temporal variability, especially of radiation solar. The Angström- Prescott empirical models (which linearly correlates atmospheric transmissivity (Qg/Qo) with the insolation ratio (n / N)) and the Bristow & Campbell model (which exponentially relates atmospheric transmissivity (Qg/Qo) by daily thermal amplitude (Tmax - Tmin) are widely known and applied in different climatic contexts. The objective of this work was to calibrate and validate the Angström-Prescott and Bristow & Campbell models, in different data groups (total, annual and seasonal) for conventional meteorological stations (EMC’s) distributed in the Brazilian Amazon biome. Twenty and 71 EMC’s were selected with sunshine data (n) and air temperature data, respectively. The data groupings considered were: total (all data) and location (each individualized EMC); these being subdivided into four seasonal groupings: drought (June to August), dry rain (September to November), rain (December to February) and dry rain (March to May). In all these groups, 70 and 30% of the data were selected for calibration of the parameterized coefficients of the models and validations of statistical performance, respectively. The statistical indicative of the mean relative error (MBE), the square root of the mean relative error (RMSE) and Willmott's agreement index (d) were used. The Angström-Prescott model in the radiation estimate showed that the interaction of the annual model was the one that showed the best statistical performance, with relative deviations (MBE) ranging from -0.13 to 0.11 MJ m- 2 d -1 , scatter (RMSE) from 1.13 to 2.14 MJ m-2 d -1 and adjustments from 0.88 to 0.98, in these cases, the calibrated linear coefficients (a) varied from 0.2251 to 0.3561, while the angular coefficients (b) ranged from 0.3452 to 0.5277 in all cases the correlation coefficients were greater than 0.80. The Bristow & Campbell model in estimating radiation showed that the interaction of the annual model was the one that showed the best statistical performance, with relative deviations (MBE) ranging from -0.35 to 0.27 MJ m-2 d -1 , spreading (RMSE) from 2.22 to 7.43 MJ m-2 d -1 and adjustment from 0.43 to 0.93; in this case, the calibrated coefficients (a) varied from 0.41 to 0.90, the coefficients (c) from 0.009 to 0.057, coefficients (c) from 1.37 to 2.81 and the correlation above 0.44. The Angström-Prescott and Bristow & Campbell models can be used to estimate global radiation for the Amazon region of Brazil, with the coefficients calibrated annually by EMC, and the use of unified coefficients for the entire biome is not recommended, regardless of the model.
Palavra-chave: Angström - Prescott
Bristow - Campbell
Modelo simplificado
Palavra-chave em lingua estrangeira: Angström - Prescott
Bristow - Campbell
Simplified model
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física Ambiental
Referência: MARTIM, Charles Campoe. Estimativas simplificadas da radiação global na Amazônia. 2020. 87 f. Dissertação (Mestrado em Física Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/4927
Data defesa documento: 27-Feb-2020
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGFA - Dissertações de mestrado

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