Rys.1 Przykładowy chwilowy rozkład oświetlenia na powierzchni Morza Bałtyckiego Rys.2 Miejsca pomiarów całkowitego promieniowania słonecznego z pokładu r/v „Oceania” w latach 2010-2012

Krótkofalowe promieniowanie słoneczne

Krótkofalowe promieniowanie słoneczne na powierzchni morza. Gęstość strumienia (oświetlenie wektorowe odgórne[1]) ppromieniowania słonecznego bezpośredniego i rozproszonego w atmosferze, w zakresie długości fal 300-4000 nm, docierajacego do powierzchni morza. Oprócz wartości chwilowych określanych z częstotliwością co 15 min, wyrażanych w [Wm^-2] z rozdzielczością przestrzenną 1 km, w systemie SatBałtyk prezentowane są także mapy sum dobowych tego strumienia (jako składowe bilansu promieniowania).

Metodyka

Do wyznaczania wielkości odgórnego strumienia promieniowania krótkofalowego wykorzystywany jest model SolRad. Na podstawie tych wartości, określanych co 15 minut, wyznaczane są również dobowe sumy (dozy) energii oświetlenia. Dane wejściowe do modelu pochodzą z radiometru SEVIRI (kanał spektralny HRV) umieszczonego na satelitach serii MSG, radiometrów AVHRR, TOVS i SBUV/2 umieszczonych na satelitach serii TirosN/NOAA i Metop, oraz z modeli meteorologicznych UM lub WRF.

Walidacja

Błąd statystyczny, wyrażony jako odchylenie standardowe różnic pomiędzy wartościami strumienia z bezpośrednich pomiarów i wyznaczonymi na podstawie modelu SolRad:

$$\sigma_{\epsilon}=\sqrt{\frac{1}{N}(\Sigma(X_{i,C}-X_{i,M})^2)}$$

gdzie N – liczba przypadków, X_i,C – wartość zmierzona, X_i,M – wartość obliczona (modelowana) oraz systematyczny (średnia różnica pomiędzy wartościami pomiarowymi i obliczonymi):

$$<\epsilon>=N^{-1}\sum_{i}\epsilon_{i}$$

$$\epsilon_{i}=(X_{i,C}-X_{i,M})/X_{i,M}$$

określono względem pomiarów wykonanych z pokładu r/v „Oceania” w miejscach przedstawionych na rys. 2, w latach 2010-2012. Wartości błędów określone dla różnych kątów padania promieni słonecznych przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1.

Wyniki walidacji chwilowych wartości oświetlenia wyznaczanych przez model SolRad względem danych pomiarowych (wszystkie wartości w [Wm^-2]; zmienna: E_d(Oceania)-E_d(SolRad)

[1] Dera J., 2003, Fizyka Morza, PWN, Warszawa, 541

[2] SolRad - model Solar Radiation