São José dos Campos, 27 de septiembre de 2021
BRASIL-SR
BRASIL-SR es un modelo computacional basado en satélites que estima la irradiación solar descendente en la superficie interpolando entre condiciones claras y nubladas utilizando el parámetro del índice de nubosidad efectiva, obtenido a partir de imágenes visibles de satélite. El núcleo de BRASIL-SR es un modelo de transferencia radiativa con base física que sigue una aproximación de dos flujos con la escala δ-Eddington. Los cálculos de transferencia radiativa se realizan para 37 intervalos espectrales distribuidos de 200 a 3500 nm y se integran para la salida, aunque la salida espectral puede extraerse en puntos específicos de la cuadrícula. La irradiación normal directa (DNI) puede obtenerse con y sin escalado, aunque se recomienda este último. La irradiancia horizontal difusa (DHI) puede obtenerse con δ-scaling o a partir de la diferencia entre la GHI y la irradiancia horizontal directa obtenida sin δ-scaling.
El módulo de cielo limpio de BRASIL-SR, sus datos de entrada necesarios y la capacidad del modelo en condiciones de cielo limpio se describen en el artículo:
- Assessment of the impact of biomass burning aerosols in spectral and broadband downward surface solar irradiance - a case study in Brazilian Amazon and Cerrado. Madeleine S.G. Casagrande, Fernando R. Martins, Nilton M.E. Rosário, Francisco J.L. de Lima, André R. Gonçalves, Rodrigo S. Costa, Antonio Maurício Zarzur, Marcelo P. Pes and Enio B. Pereira. Submitted to Remote Sensing.
Información disponible y descargas
Datos requeridos
BRASIL-SR requiere los siguientes datos de entrada regionales para cada celda de la cuadrícula:
- longitude;
- latitude;
- altitude;
- temperatura de la superficie;
- humedad relativa;
- vapor de agua precipitable total;
- ozono total de la columna;
- AOD a 550 $nm$;
- exponente de Angström;
- clasificación de los biomas;
- parámetros del kernel de las funciones de distribución de la reflectancia bidireccional (BRDF) del espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada (MODIS).
Además, las observaciones de datos locales de total de vapor de agua precipitable, ozono total en la columna, AOD y exponente de Angström pueden introducirse en una celda específica de la cuadrícula, teniendo prioridad sobre los datos regionales.
Está disponible un conjunto completo de datos de entrada para el 15 de septiembre de 2015, para un período de 30 minutos, que puede descargarse de esta página, más abajo, y puede utilizarse como referencia. El directorio local debe actualizarse en el archivo gkss.dat, ubicado en el directorio model2015, antes de ejecutarlo. Tenga en cuenta que el año no está incluido y se añadirá al nombre del directorio automáticamente. Para mantener la estructura de directorios se recomienda evitar las modificaciones en el código fuente.
Las imágenes de satélite visibles (no se proporcionan, deben añadirse al directorio images/netcdf en el directorio del mes, si se utilizan) y todos los demás datos de entrada deben remuestrearse para ajustarse a la cuadrícula del modelo, descrita en el archivo mygrid.
Compilación y ejecución de modelos
BRASIL-SR es un programa totalmente modular, lo que significa que cada módulo debe compilarse y ejecutarse por separado. Está optimizado para el kit de herramientas HPC oneAPI de Intel y debe compilarse con el compilador Fortran Intel (ifort).
El modelo requiere la Biblioteca Fortran NetCDF. Para garantizar un rendimiento y una compatibilidad óptimos, Fortran NetCDF y todas sus dependencias deben construirse también con compiladores de Intel.
Una vez configurado y cargado el entorno Intel (a través de su script setvars.sh) e instalada la bibliotecas NetCDF, se puede construir cada módulo de BRASIL-SR a través de GNU Make, utilizando los makefiles proporcionados. Tenga en cuenta que los makefiles deben editarse para reflejar la ubicación de sus bibliotecas NetCDF; concretamente, las rutas de lib y include deben reflejarse en LIBFLAGS y LIBFLAGS_H, respectivamente. Por defecto, estas bibliotecas se buscarán en /opt/libraries/intel/.
El módulo configvars incluye las opciones de configuración y debe ser compilado primero, ya que es importado por los demás.
Los programas incluidos en el directorio utils se utilizan para calcular el índice de nubosidad efectivo a partir de imágenes visibles del satélite GOES13 y no son necesarios cuando se ejecutan simulaciones de cielo limpio.
El programa BRASIL-SR_transmitances realiza los cálculos de transferencia radiativa y debe ejecutarse antes del programa BRASIL-SR_irradiances. La compilación de estos módulos depende únicamente del módulo configvars.
Para ejecutar BRASIL-SR_transmittances y BRASIL-SR_irradiances , las variables de entorno deben configurarse como se describe en el archivo env_settings.txt .
Contacte con
El modelo BRASIL-SR es mantenido por el equipo LABREN, que integra el DIIAV / INPE.
Bibliografía
Rodrigo Santos Costa, Fernando Ramos Martins, and Enio Bueno Pereira. Atmospheric aerosol influence on the brazilian solar energy assessment: Experiments with different horizontal visibility bases in radiative transfer model. Renewable Energy, 90:120–135, 2016.
FR Martins and Enio B Pereira. Parameterization of aerosols from burning biomass in the BRASIL-SR radiative transfer model. Solar energy, 80(3):231–239, 2006.
FR Martins, EB Pereira, SAB Silva, SL Abreu, and Sergio Colle. Solar energy scenarios in Brazil, part one: Resource assessment. Energy Policy, 36(8):2853–2864, 2008.
Enio Bueno Pereira and others. Atlas Brasileiro de Energia Solar. São José dos Campos: INPE, 2nd edition, 2017.
INPE - Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales / DIIAV - División de Impactos, Adaptación y Vulnerabilidad
