Elian Wolfram, Jacobo Salvador, Facundo Orte, Pablo Vasquez, Gabriel Amanchatoux,

Raul D’Elia, Daniela Bulnes, E. Quel

Cloud impact study in solar surface radiati on using the R2-SOLAR

network in Argenti ne territory

Trigger of the network

VOLCANIC ASH

Puyehue-Cordón Caulle(40,590º S; 72,117º O; 2240 m),June 2011

MINDEF Special Project MD 31554/11 (2011-2013).Argentina

Projects that support the network

•Development of the Social Management System for Atmospheric Environmental Risks in South America(2013-2017). JST-JICA

1

2

3

4

5

7

8

9

6

Station Num. Site Lat (S) Lon (W) Elev (m)

1 Bs As 34,57 65,31 152 Bariloche 41,15 71,16 8403 Comodoro 45,79 67,46 495 Neuquen 38,95 68,14 271

6 Rio Gallegos 51,60 69,32 157 Tucuman 26,82 65,22 4318 Córdoba 31,42 64,18 300

Site location

1

2

3

4

5

7

8

9

6

CLOUD COVER IMPACTBIOMASS BURNING

VOLCANIC ASH

OZONE HOLE INTRUSION – UV IMPACT

TrelewDust

Strong winds

PATAGONIAN DUST

Pyra

GUV 541

UV-B UV-A

Cloud Observation

Camera

Radiation instruments in each site

Proyecto de Desarrollo del Sistema de Gestión de Riesgos Medioambientales Atmosféricos en Sudamérica

Public visualization of real time monitoring

Visualization of Solar Radiation at each Station

Proyecto de Desarrollo del Sistema de Gestión de Riesgos Medioambientales Atmosféricos en Sudamérica – Punta Arenas, Chile

PyranometerUV-A RadiometerUV-B Radiometer (UVI)

Proyecto de Desarrollo del Sistema de Gestión de Riesgos Medioambientales Atmosféricos en Sudamérica – Punta Arenas, Chile

Online Real time UV index and Daily Time Evolution of UV Index at each Station

Cloud impact on Solar Radiation

Typical Measurement in a clear day

GUV 541 Biospherical Instruments

Cloud Cover Impact in UVI

UV

Inde

xAttenuation

Clear Sky Model reference

Cloud Cover Impact in UVI

UTC (hs)

UV

Inde

x

Enhancement

Clear Sky Model reference

Resultados:

Local Time

Cloud cover impact:

UV VIS

Model : represent clear sky condition

Measurements ; minutal time rate

Cloud Modification FactorsRío Gallegos site (2006)

02

46

810

12

25

30

35

40

45

50

550

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

UV Index

Solar Zenith Angle (SZA)

Clo

ud M

odifi

catio

n F

acto

r (C

MF

)

Irradiación SolarGlobal Diaria (Irr)

ANÁLISIS:

Cloud impact in the visible

( ).rr t

Día

I I t dt Irradiancia Solar instantánea (It).

It= solar irradiance (W/m2)

Irr=Daily Global solar irradiation (kWh/m2)

Comparación con el modelo paramétrico: 6-5-2009

FA: Factor de Atenuación

modeladaIt

modeladaIrrmedidaIrr

medidaIt

modeladaIt

medidaIt

Trans Transmission

Model : represent clear sky condition

Cloud impact in the visible

ResultsPromedio mensual de los valores de irradiación solar diaria

YEAR 2009 2010 2011 2012

ANNUAL MEAN OF TRANS 0,7774 0,7459 0,7433

0,6904

medidaIrr

modeladaIrrVariación estacional de la Irradiación Solar Global

Results for Río Gallegos:

The cloud impact is higher in the spring – summer time

Montly mean of daily solar irradiation for RG

Patagonian Dust

MODIS del 1 de enero 2007, 17h55 UTC

Trelew

Dust

Strong winds

•Five instruments in Argentina•2 of them deployed in CEILAP sites

AOT/Aeronet TrelewStudy cases

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375

Día Juliano

AO

T (

50

0n

m)

Valores de AOT (500nm, L 2) para los cuatro días seleccionados

Reference DayJan 9 - 2007

Dec 27, 2006

Jan 1, 2007

Jan 6, 2007

AOT/Aeronet TrelewStudy cases

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

Hora Local

AO

T (

50

0n

m) 361

1

6

9

Valores de AOT (500nm, L 2) por hora para los cuatro días seleccionados

GUV 380 nm solar irradiance at Trelew

0

10

20

30

40

50

60

70

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

Hora UTC

Rad

iaci

on

Glo

bal

(38

0 n

m)

mW

/(cm

2.n

m)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

AO

T (

500

nm

)

GUV 27 Dic

GUV 9 Ene

AOT 27 Dic

AOT 9 Ene

Atenuación 2,7 %

Radiación global y AOT medidas en Trelew para los días del 27 de diciembre 2006 y del 9 de enero 2007

GUV 380 nm solar irradiance at Trelew

Atenuación 2,7 %

0

10

20

30

40

50

60

70

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

Hora UTC

Rad

iaci

on

Glo

bal

(38

0 n

m)

mW

/(cm

2.n

m)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

AO

T (

500

nm

)

GUV 6 Ene

GUV 9 Ene

AOT 6 Ene

AOT 9 Ene

Radiación global y AOT medidas en Trelew para los días del 6 de enero y del 9 de enero 2007

Atenuación 2,4 %

GUV 380 nm solar irradiance at Trelew

0

10

20

30

40

50

60

70

9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00

Hora UTC

Ra

dia

cio

n G

lob

al

(38

0 n

m)

mW

/(c

m2

.nm

)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

AO

T (

50

0 n

m)

GUV 1 Ene

GUV 9 Ene

AOT 1 Ene

AOT 9 Ene

Radiación global y AOT medidas en Trelew para los días del 1 de enero y del 9 de enero 2007

Atenuación 12,8 %Diagrama de vientos para el día 1 de enero 2007, en Trelew, hora UTC: 03Z = 03hs, 500 mb = aprox. 5000m

SOLRADNET/NASA, Visible and UV Solar radiation with broadband radiometers

http://solrad-net.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/type_piece_of_map_flux?long1=-180&long2=180&lat1=-90&lat2=90&multiplier=2&what_map=4&nachal=1&formatter=0&level=1&shef_code=P

ConclusionsCloud cover modulate strongly the surface UV radiation, producing

attenuation of 80% (CMF=0.2) and increment of 20% (CMF=1.2) in UVI (cloud

border) in event as long as 20 min.

The cloud cover affect strongly the visible radiation that rich the surphase reducing the solar irradiation in 30% in mean.

Did not present season variation in Buenos Aires and for Rio Gallegos the cloud impact is stronger dung spring-summer seasons.

Attenuation of global surface UV irradiance (380 nm) of 12% due to

Patagonian dust has been observed.

Synergy of this measurements with lidar products will increase the correct

description to the atmosphere

Proyecto de Desarrollo del Sistema de Gestión de Riesgos Medioambientales Atmosféricos en Sudamérica

ewolfram@gmail.comwww.division-lidar.com.ar

But!!! Take a little of care: Not always the attenuation is coming from the atmosphere…..

Thanks to the LOC for the financial support