Una evaluación del modelo de investigación y pronóstico del tiempo para la predicción de la irradiancia solar bajo la influencia de frentes fríos en un desierto en el noroeste de México
Autores: López-Velázquez, Jose Ernesto; Velázquez-Limón, Nicolás; Islas-Pereda, Saúl; Flores-Jiménez, David Enrique; Santillan-Soto, Néstor; Ríos-Arriola, Juan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una evaluación del modelo de investigación y pronóstico del tiempo para la predicción de la irradiancia solar bajo la influencia de frentes fríos en un desierto en el noroeste de México
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Clima desértico
Recursos solares
Modelo WRF
Irradiancia horizontal global
Frentes fríos
Parametrizaciones de onda corta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
El noroeste de México tiene un clima desértico con altos recursos solares. Los cielos despejados y la baja humedad durante la mayor parte del año favorecen su uso. En invierno, la llegada de masas de aire frío de las latitudes polares causa inestabilidad y cambios abruptos en las variables atmosféricas, aumentando el error de las previsiones a corto plazo. Este trabajo se centra en la evaluación del modelo de Investigación y Pronóstico Meteorológico (WRF) para predecir la irradiancia horizontal global (GHI), considerando diferentes parametrizaciones de la radiación solar de onda corta y larga durante la influencia de cinco frentes fríos que afectaron la región desértica del noroeste de México. La simulación se llevó a cabo bajo cuatro configuraciones principales de onda corta y los resultados se evaluaron con mediciones en superficie y se compararon con información climática de NASA-POWER. La GHI predicha con la parametrización de Dudhia mostró una sobreestimación del modelo WRF durante la mayor parte de los eventos analizados; las predicciones más precisas obtuvieron valores de correlación entre 0.85 y 0.91 y un error absoluto medio entre 15 y 45 W m. En períodos donde prevalecieron nubes intermitentes, el error medio aumentó casi un 20%. Una evaluación de las diferentes configuraciones propuestas muestra ventajas con las parametrizaciones de onda corta de Dudhia y de onda larga de RRTM, proporcionando una herramienta meteorológica útil para predecir variaciones a corto plazo en la GHI para mejorar la operatividad de los sistemas de generación de energía solar.
Descripción
El noroeste de México tiene un clima desértico con altos recursos solares. Los cielos despejados y la baja humedad durante la mayor parte del año favorecen su uso. En invierno, la llegada de masas de aire frío de las latitudes polares causa inestabilidad y cambios abruptos en las variables atmosféricas, aumentando el error de las previsiones a corto plazo. Este trabajo se centra en la evaluación del modelo de Investigación y Pronóstico Meteorológico (WRF) para predecir la irradiancia horizontal global (GHI), considerando diferentes parametrizaciones de la radiación solar de onda corta y larga durante la influencia de cinco frentes fríos que afectaron la región desértica del noroeste de México. La simulación se llevó a cabo bajo cuatro configuraciones principales de onda corta y los resultados se evaluaron con mediciones en superficie y se compararon con información climática de NASA-POWER. La GHI predicha con la parametrización de Dudhia mostró una sobreestimación del modelo WRF durante la mayor parte de los eventos analizados; las predicciones más precisas obtuvieron valores de correlación entre 0.85 y 0.91 y un error absoluto medio entre 15 y 45 W m. En períodos donde prevalecieron nubes intermitentes, el error medio aumentó casi un 20%. Una evaluación de las diferentes configuraciones propuestas muestra ventajas con las parametrizaciones de onda corta de Dudhia y de onda larga de RRTM, proporcionando una herramienta meteorológica útil para predecir variaciones a corto plazo en la GHI para mejorar la operatividad de los sistemas de generación de energía solar.