Atlas de Radiacin Solar en Espaa utilizando datos del SAF de Clima de

EUMETSAT

Autores:

Juan Manuel Sancho vila

Jess Riesco Martn

Carlos Jimnez Alonso

M Carmen Snchez de Cos Escuin

Jos Montero Cadalso

Mara Lpez Bartolom

ndice general

1. Introduccin 5

1.1. Antecedentes y Objetivos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2. Informacin contenida en el Atlas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2. Metodologa 7

2.1. Datos utilizados: Proyecto CM-SAF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2. Algoritmo de obtencin de valores de irradiancia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.3. Evaluacin de la calidad de los datos de SIS y SID del CM-SAF frente a la red BSRN 122.4. La Red Radiomtrica Nacional de AEMET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4.1. Descripcin de la Red Radiomtrica Nacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.4.2. Criterios de depuracin de los datos radiomtricos . . . . . . . . . . . . . . . . 152.4.3. Validacin de valores de SIS y SID del CM-SAF frente a los datos de la Red

Radiomtrica Nacional (RRN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.4.3.1. Validacin de la irradiancia global SIS frente a los datos de la RRN . 172.4.3.2. Validacin de la irradiancia directa SID frente a los datos de la RRN . 26

2.5. Tratamiento de los datos: obtencin de resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3. Mapas de Irradiancia Global y Directa en Espaa 29

3.1. Mapas de campos medios de Irradiancia Global y Directa en Espaa [1983-2005] . . . 293.2. Variabilidad en los campos de Irradiancia Global y Directa . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4. Irradiancias Global, Directa y Difusa en las capitales de provincia [1983-2005] 94

4.1. Galicia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 954.2. Asturias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.3. Cantabria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974.4. Pais Vasco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 984.5. Navarra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994.6. Aragn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.7. Catalua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1014.8. Castilla Len . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.9. La Rioja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1044.10. Madrid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1054.11. Castilla La Mancha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1064.12. Comunidad Valenciana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1074.13. Extremadura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1084.14. Murcia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1094.15. Andaluca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1104.16. Islas Baleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1124.17. Canarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1134.18. Ceuta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1144.19. Melilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

5. Tablas de valores medios y de percentiles de Irradiancias Global y Directa en las capitalesde provincia [1983-2005] 130

3

6. Mapa del campo medio de Irradiancia Global en Europa y valores medios de IrradianciasGlobal, Directa y Difusa en las principales capitales europeas [1983-2005] 153

A. La Radiacin Solar. 155

B. Software utilizado y tabla de conversin de unidades 157

C. Lista de Acrnimos 158

1. Introduccin

1.1. Antecedentes y Objetivos.

La energa solar es una fuente de energa reno-vable, que est en auge en los ltimos aos al tra-tarse de un recurso inagotable y respetuoso con elmedio ambiente. Adems, existen un gran nme-ro de aplicaciones de gran importancia social en elcampo de la arquitectura para el diseo de edica-ciones, as como en ingeniera o la agricultura, porcitar solo algunos ejemplos. Espaa por su posiciny climatologa es un pas especialmente favorecidode cara al aprovechamiento de este tipo de ener-ga. El objetivo de este atlas de radiacin solar esprecisamente cuanticar y presentar grcamen-te, con suciente resolucin espacial, el promediomensual y anual de la radiacin solar que llega ala supercie terrestre en Espaa. El anterior Atlasde Radiacin Solar de AEMET, antiguo INM, da-ta de 1984 (Font, 1984) y surge como complementoal Atlas Climtico editado el ao anterior (Font,1983). El esfuerzo realizado en aquel entonces, conuna red de radimetros en supercie no sucien-temente densa y con tecnologas muy diferentes alas disponibles hoy en da, qued plasmado en unainteresante obra que ha servido de importante refe-rencia hasta la actualidad. Desde entonces han sur-gido en Espaa distintos atlas monogrcos sobreradiacin solar, fundamentalmente restringidos ambitos geogrcos de Comunidades Autnomas.Como ejemplo de atlas basado en imgenes de sa-tlite destaca el trabajo de Vzquez (2005) paraGalicia, en el que se utilizan datos del Meteosat6 de los aos 2002, 2003 y 2004 y el mtodo deestimacin de irradiancias llamado Heliosat-2. Al-gn atlas abarca la Pennsula y Baleares, comoel de Vera et al. (2005), en el que se obtiene lairradiacin solar a partir de un modelo estadsti-co que utiliza imgenes del instrumento AVHRRa bordo de los satlites meteorolgicos operadospor la organizacin norteamericana NOAA (Na-tional Oceanic and Atmospheric Administration),conjuntamente con datos de irradiacin solar pro-cedentes de datos de supercie. Para su desarrollose analizaron 5 aos de datos (1998-2002) con lanalidad de ofrecer resultados climatolgicos de ti-po horario, diario, mensual y anual, con una reso-

lucin espacial determinada por la resolucin delsatlite utilizado, en este caso alrededor de un kil-metro cuadrado en el punto nadir. Gran parte de lainformacin de radiacin solar disponible tiene co-mo fuente de datos una red de estaciones situadasen supercie. Sin embargo paulatinamente se hanido introduciendo mediciones satelitales para ge-nerar diversos productos de radiacin. Como refe-rencias se pueden consultar diversos experimentoso proyectos, tales como ERBE de CERES (Barks-trom, 1989; Wielicki et al.,1996; Trenberth et al.,2009), GERB (Harries et al., 2005), ISCCP (Ros-sow et. al., 2004) y SRB de GEWEX (Coughlan,1996 y Gupta et. al, 2006). Tambin han surgidomedidas a partir de clculos con modelos (Qianet al., 2006). Como atlas o bases de datos de ra-diacin que pueden considerarse como referenciasmundiales, merece la pena citar el atlas ESRA -European Solar Radiation Atlas- (Scharmer et al.,2000), comercializado por la Escuela de Minas dePars, as como el banco de datos National SolarRadiation Data Base de los Estados Unidos http://rredc.nrel.gov/solar/old_data/nsrdb/ y elWorld Radiation Data Center de la OMM en SanPetersburgo http://wrdc.mgo.rssi.ru.AEMET a travs de este atlas nacional de ra-

diacin, trata de disponer de una referencia actua-lizada que cubra todo el territorio con una resolu-cin adecuada, en la que queden patentes los valo-res medios anuales, estacionales y mensuales de laradiacin solar que llega a supercie, consideradahorizontal, a partir de productos satelitales obte-nidos del CM-SAF (Climate Satellite ApplicationFacilities) de la agencia para la explotacin de lossatlites meteorolgicos europeos EUMETSAT, ensu faceta de vigilancia del clima.

1.2. Informacin contenida en elAtlas

A lo largo de este Atlas se recogen mapas, gr-cos y tablas de valores medios mensuales, esta-cionales y anuales de las variables superciales deradiacin solar global, directa y difusa, en planohorizontal, con una resolucin espacial de 33km

5

utilizando datos satelitales mensuales del pero-do 1983-2005. Previamente, y para caracterizar elmargen de error de estos productos, en este tra-bajo se presentan resultados de validaciones de losdatos satelitales realizadas por el SAF de Clima ylas llevadas a cabo con respecto a la Red Radio-mtrica Nacional en supercie con la que cuentala Agencia Estatal de Meteorologa, en adelanteAEMET.La radiacin directa es la irradiancia que alcan-

za la supercie, en un plano horizontal, proceden-te nicamente del disco solar, mientras que la ra-diacin difusa es la que incide igualmente en unplano horizontal, procedente en este caso del restodel cielo debido a los procesos de dispersin quese producen en la atmsfera. La radiacin globalsera la suma de ambas irradiancias. La densidadde energa solar radiante (o Irradiacin solar), esla energa procedente del sol que llega a la unidadde supercie terrestre durante un tiempo deter-minado. Se suele expresar en kiloJulios por me-tro cuadrado y da (kJm2da1) o en kilovatios-hora por metro cuadrado y da (kWhm2da1).Es precisamente en esta ltima unidad en la quese expresan los mapas, grcos y tablas de esteAtlas, representando la energa solar expresada enkWh recibida en un da en la unidad de superciehorizontal terrestre.En importante destacar que si bien los datos

de irradiancia global y directa en plano horizon-tal proporcionados por este atlas son importantespara el desarrollo de plantas de energa solar, lasmedidas que se ofrecen en este trabajo no son di-rectamente comparables con las obtenidas en di-chas plantas si los captadores de energa solar noestn dispuestos en planos horizontales. Si embar-go, estos datos pueden ser tiles, por ejemplo, enla eleccin de los mejores emplazamientos para di-chas instalaciones o para conocer la evolucin me-dia mensual o estacional de las irradiancias recibi-das en las distintas regiones de nuestra geografa.

2. Metodologa

2.1. Datos utilizados: ProyectoCM-SAF

En Noviembre de 1992, EUMETSAT, crela red de centros especializados SAF (SatelliteApplication Facilities)http://www.eumetsat.int/Home/Main/Satellites/GroundNetwork/

ApplicationGroundSegment/SAFs/index.htm,con el n de obtener un mejor aprovechamientode los datos procedentes de los satlites meteo-rolgicos, mediante el desarrollo de algoritmosy software para la obtencin de productos me-teorolgicos derivados que complementen losproducidos y distribuidos por la central de EU-METSAT en Darmstadt . Cada uno de los centrosSAF est especialzado en un tipo de productos yliderado por un Servicio Meteorolgico Nacional.Actualmente existen 7 proyectos SAF aprobadosy en operacin:

SAF para el apoyo al Nowcasting y la Predic-cin a muy corto plazo.

SAF para los Ocanos y los Hielos Marinos.

SAF para el Control del Clima (CM-

SAF).

SAF para la Prediccin Numrica del Tiempo.

SAF para el Anlisis Supercial de Tierra.

SAF para el Ozono y Control de la QumicaAtmosfrica.

SAF para la Meteorologa GRAS1.

SAF para el apoyo a la Hidrologa y la gestindel Agua.

Para la elaboracin de este Atlas se han utiliza-do datos del SAF para el control del Clima(Climate Monitoring-SAF; CM-SAF), lidera-do por el Servicio Meteorolgico Alemn (Deuts-cher Wetterdienst; DWD). El CM-SAF fu creado

1GRAS SAF: Sistema de radio ocultacin de satlites GPSpara la obtencin de perles verticales de presin, tem-peratura y humedad en la atmsfera.

con el n de generar y archivar de forma continuauna serie de datos climatolgicos con el objetivode caracterizar el estado del clima y su variabili-dad y analizar y diagnosticar parmetros climti-cos para identicar y entender cambios en el siste-ma climtico. Otro de los propsitos del CM-SAFes proporcionar datos de entrada para modelos cli-mticos con el n de estudiar distintos procesosdel sistema climtico a escala europea y global ypara la prediccin climtica. El estudio del climaterrestre obliga a la obtencin de una base de da-tos climatolgica a escala global y solo las obser-vaciones obtenidas desde satlites meteorolgicospueden proporcionar este tipo de cobertura glo-bal con una alta resolucin espacial y temporal.En particular los satlites pueden proporcionar losnicos datos disponibles sobre los ocanos y zonaspoco pobladas debido al escaso nmero de estacio-nes meteorolgicas en supercie. Por otro lado, lasseries de datos procedentes de satlites disponiblesen la actualidad empiezan a tener una coberturatemporal adecuada para su utilizacin en anlisisy estudios climticos. En concreto los datos de ra-diacin utilizados en este trabajo comprenden unperodo de 23 aos (1983-2005).

El CM-SAF proporciona datos climatolgicospara algunas de las 44 variables climticas de-nidas como Variables Climticas Esenciales (Es-sential Climate Variables ; ESV) por el SistemaMundial de Observacin del Clima (SMOC) den-tro de la Convencin Marco de las Naciones Uni-das sobre el Cambio Climtico. En concreto lasvariables que proporciona el CM-SAF incluye pa-rmetros nubosos, albedo supercial, ujos radia-tivos en supercie y en el techo de la atmsfera yhumedad atmosfrica (Schulz et. al., 2009). Paraeste Atlas se han utilizado los conjuntos de da-tos o datasets de irradiancia sobre una superciehorizontal correspondientes a los parmetros: SIS(Surface Incoming Solar radiation) y SID (Surfa-ce Incoming Direct radiation) (Ver Figura 2.1). Esimportante sealar que existen dos categoras dedatos disponibles que son denominados productosy datasets. Los productos son datos operativos va-lidados utilizando estaciones en tierra y son pro-

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porcionados en tiempo casi real, con precisin su-ciente para la realizacin de estudios de variabi-lidad en escalas temporales diurnas y estacionales.Para estudios en los que se requieren evaluacio-nes de tendencias o para estudios de variabilidadinteranual es necesario utilizar la categora de da-tos denominada dataset. Los datasets son seriesde datos corregidos de errores debidos a cambiosinstrumentales en sucesivos satlites y otros efec-tos ms sutiles como derivas en la respuestas es-pectrales de los instrumentos debido a la degra-dacin de los sensores o pequeas variaciones enlas medidas debido a ligeros cambios en la rbitade los satlites. Adems, con el n de garantizarla homogeneidad de la serie de datos satelitalesen los datasets, es necesario reevaluar los parme-tros utilizando un nico algoritmo de obtencin.Los datasets para la realizacin de este trabajocorresponden, como se indic anteriormente, a losparmetros SIS y SID. La variable SIS (Surface In-coming Solar radiation), que corresponde a la irra-diancia solar global, se dene como la irradianciaque incide sobre la supercie horizontal en la ban-da 0,24,0m. La variable SID (Surface IncomingDirect radiation), denominada irradiancia directa,se dene como la irradiancia que incide sobre lasupercie horizontal en la banda 0,2 4,0m peroque procede directamente del disco solar. Estos da-tasets son proporcionados por el CM-SAF [http://wui.cmsaf.eu/safira/action/viewHome] des-de febrero de 2011.Los datasets de SIS y SID, que comprenden el

perodo 1983-2005, han sido evaluados utilizandoinformacin procedente de los satlites Meteosatde primera generacin (Meteosat-2 al Meteosat-7)2. Estos satlites disponan del radimetro MVI-RI (Meteosat Visible Infra-Red Imager) con 3 ca-nales: un canal en banda ancha en el visible que cu-bre el rango 0,50,9m y 2 canales en el infrarrojoen las bandas 5,77,1m y 10,512,5m. La reso-lucin en el punto sub-satlite de este radimetroes de 2,5km en el visible y de 5km en los canalesdel infrarrojo.3Los datos son proporcionados por

2No se han utilizado datos del satlite Meteosat-1 por noconsiderarse de suciente calidad para la obtencin demedidas de calidad

3Los satlites Meteosat Segunda Generacin disponen delradimetro SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and In-fraRed Imager) y del instrumento GERB (Geostatio-nary Earth Radiation Budget), que proporcionan in-formacin de muchos ms canales que los satlites dePrimera Generacin. El CM-SAF ha desarrollado algo-ritmos para aprovechar la informacin adicional propor-

Figura 2.1.: Ejemplo de promedio mensual de irra-diancia diaria (SIS del CM-SAF)

el CM-SAF en grids regulares en latitud-longitudde 0,03o 0,03o(aproximadamente 3 3km) (VerCuadro 2.1).

2.2. Algoritmo de obtencin devalores de irradiancia.

El algoritmo utilizado para el clculo de las va-riables SIS y SID a partir de los datos brutos sa-telitales se denomina MAGICSOL, el cual es unacombinacin del algoritmo gnu-MAGIC (Mesosca-le Atmospheric Global Irradiance Code) (Muelleret al, 2009) para el clculo de la irradiancia encielo despejado y el mtodo Heliosat (Hammer etal., 2003), ampliamente extendido en la comuni-dad de energa solar y utilizado para calcular elalbedo efectivo de las nubes (Efective Cloud Albe-do; CAL) e incluir de este modo la inuencia destas en la irradiancia en supercie.Una caracterstica importante del mtodo He-

liosat es que no requiere radiancias previamentecalibradas del satlite para realizar el clculo delalbedo efectivo de las nubes4. nicamente son ne-cesarios como datos de entrada el nmero de cuen-

cionada por estos instrumentos. Sin embargo estos algo-ritmos no pueden ser aplicados al radimetro MVIRI delos satlites MFG.

4Los valores de radiancia calibradas no estn disponiblespara los satlites Meteosat primera generacin.

Satlite / Instrumento Categora Variables Resolucin Periodo Tipo de datos

MFG (Met. 2-7)/ MVIRI Dataset SIS, SID 0,03o 0,03o( 3 3km) 1983-2005 Medias. mens. de val. diarios

Cuadro 2.1.: Caractersticas de los datos

tas5 de las imgenes y utiliza un mtodo de auto-calibracin para el clculo del albedo efectivo delas nubes sin necesidad de datos precisos de ra-diancias de manera que no inuye la degradacinde los sensores ni otras fuentes de error como lasustitucin de los satlites en este clculo. El albe-do efectivo de las nubes calculado de esta manerajunto con informacin sobre el estado de la atms-fera en cielo despejado (vapor de agua, aerosoles,ozono) es utilizada como entrada en el algoritmoMAGIC para obtener nalmente la irradiancia glo-bal (SIS) y directa (SID) en supercie.A continuacin se explica el mtodo bsico de

clculo de la irradiancia en supercie.

Albedo efectivo de las nubes; EfectiveCloud Albedo (CAL)

Es una medida adimensional denida co-mo la cantidad de radiancia reejada porel cielo relativa a la radiancia reeja-da para condiciones de cielo despejado ynormalizada al mximo de radiancia re-ejada por las nubes. Viene dado por laexpresin:

CAL =RRsfc

Rmax Rsfcdonde R es la radiancia observada, Rsfces la radiancia reejada en condiciones

de cielo despejado y Rmax es una medi-da de la radiancia mxima por las nubes.

Todas estas medidas son en nmero de

cuentas.

Este parmetro adimensional es la informacin nu-bosa bsica necesaria para obtener la irradianciasolar en supercie con el algoritmo MAGICSOL.El mtodo utilizado para clcular CAL es el m-todo Heliosat, descrito en Hammer et al., 2003 yCano et al., 1986. Por lo tanto, el albedo efecti-vo de las nubes es la cantidad de energa reejada

5Valor numrico bruto de salida digital del sensor que esproporcional a la energa radiativa incidente en cadapixel. No representa un valor calibrado de la medidadependiendo el valor mximo del nmero de bits dispo-nibles para la determinacin de los niveles discretos encada pixel.

con respecto a la que se reejara con cielo des-pejado, normalizada a la mxima reectividad delas nubes. Los datos de entrada para el clculode CAL proceden del canal de banda ancha en elvisible(0,50,9m) del instrumento MVIRI de lossatlites MFG (Meteosat 2-7), utilizndose nme-ro de cuentas para cada pixel (no radiancias). Elmtodo original Heliosat ha sido modicado paraincluir una autocalibracin que corrige de cambiosinstrumentales y degradacin de los sensores utili-zando medidas de una regin en el Ocano Atlnti-co elegida por tener abundante nubosidad durantetodo el ao6. En cuanto a la precisin alcanzadaen el clculo de CAL, para el 90% de los valores elsesgo (BIAS) es menor de 0.1 para valores mediosmensuales de valores diarios.

Irradiancia global en supercie; SurfaceIncoming Radiation (SIS)

Se dene como el ujo de irradiancia de

onda corta en supercie que incide sobre

la supercie horizontal en la banda 0,24,0m. Tambin demoninada irradianciaglobal en supercie.

El albedo efectivo de las nubes (CAL), est rela-cionado con la irradiancia en supercie (SIS) pormedio del ndice de cielo despejado (k), el cual sedene como:

k =SIS

SIScls

donde SIS es la irradiancia incidente en superciepara unas condiciones de nubosidad determinadasy SISclses la irradiancia incidente en supercie encondiciones de cielo despejado. El albedo efecti-vo de las nubes se relaciona con el ndice de cielodespejado por la expresin:

k = 1 CAL si CAL [0,2, 0,8]

Esta expresin viene dada por la Ley de Conserva-cin de la Energa. Una vez determinado el valor6La regin utilizada se encuentra entre 15oW y 0oW y en-tre 58oS y 48oS. Por esta zona del Atlntico Sur pasanfrecuentemente sistemas frontales con gran nubosidadasociada, siendo por tanto una regin adecuada paraanalizar la respuesta instrumental a la mxima reecti-vidad atmosfrica debida a las nubes.

del ndice de cielo despejado k, por su propia de-nicin se puede obtener SIS con la expresin:

SIS = k SISclsdonde SIScls es la irradiancia en cielo despeja-do calculado mediante el algoritmo gnu-MAGIC(Mueller et al., 2004, 2009). En general, el valorde k se obtiene utilizando expresiones empricascon el n de corregir errores debidos a saturacindel sensor en casos de alta reectividad nubosa yruido estadstico. Por lo tanto, el ndice de cielodespejado, k segn los valores de CAL viene dadopor:

CAL < 0,2 k = 1,2CAL [0,2, 0,8] k = 1 CALCAL [0,8, 1,1] k = 2,067 3,667 CAL+ 1,667 CAL2

CAL > 1,1 k = 0,05

Como se indic anteriormente, la irradiancia in-cidente en supercie en cielo despejado SISclsescalculada usando el mtodo gnu-MAGIC que sedescribir ms adelante. En cunto a la preci-sin alcanzada en la estimacin del SIS, para el90% de los valores medios mensuales de los valo-res diarios el valor absoluto del sesgo es menor7 de10Wm2.

Irradiancia directa en supercie; DirectIrradiance at Surface (SID)

Se dene como la irradiancia de onda

corta en supercie que incide sobre la

supercie horizontal en la banda 0,2 4,0m , procedente directamente del discosolar sin sufrir ningn proceso de disper-

sin en la atmsfera.

Para el clculo de SID para unas condiciones de-terminadas de nubosidad se utiliza la expresin deMueller et. al (2009):

SID = SIDcls((1 CAL) 0,38 CAL))2,5

donde SIDclses la irradiancia directa en super-cie en condiciones de cielo despejado calculadausando el mtodo gnu-MAGIC y CAL es el albedoefectivo de las nubes. Esta frmula es una adap-tacin del modelo de radiacin difusa de Skart-veith et al. (1998). Para valores de CAL mayoresde 0.6 la irradiancia directa es cero, lo cual estde acuerdo con las observaciones. En cuanto a la

7A este valor hay que aadir la incertidumbre de las me-didas en las estaciones de referencia en tierra.

precisin alcanzada en la estimacin del SID, pa-ra el 90% de los valores medios mensuales de losvalores diarios el valor absoluto del sesgo es menorde 15Wm2.

Mtodo gnu-MAGIC

Como se ha visto anteriormente, la determina-cin de la irradiancia directa y global de onda cor-ta en supercie requiere el clculo previo de losvalores de dichas variables en condiciones de cielodespejado, es decir de las variables SIScls y SIDclspara la irradiancia global y directa respectivamen-te. Con este n, se utiliza el mtodo MAGIC (Me-soscale Atmospheric Irradiance Code), basado enclculos realizados utilizando un modelo de trans-ferencia radiativa (RTM) y tablas de consulta condatos previamente calculados para diferentes es-tados discretos de la atmsfera. Este algoritmoest descrito en detalle y su cdigo fuente pro-porcionado en el link: http://sourceforge.net/projects/gnu-magic .El mtodo de clculo est basado en el mtodo

de Pinker y Laslo (1992) y Mueller et al. (2004),cuyo esquema puede visualizarse en la Figura 2.2.El principio de conservacin de la energa en unacolumna atmosfrica nos permite estimar la trans-misividad atmosfrica en banda ancha a partir dela reectividad en el techo de la atmsfera.La idea bsica del algoritmo de obtencin de SIS

es que existe una relacin en la banda 0,24,0mentre la reectividad (R) en el techo de la atms-fera, que se puede obtener directamente de las me-didas registradas por los satlites, y la transmisi-vidad atmosfrica (T ) o ratio entre la irradianciaen la supercie y la correspondiente en el techo dela atmsfera. Una vez conocida esta relacin, esposible calcular T y la irradiancia en supercie, esdecir el SIS. Por tanto, existen relaciones del tipo:

T = fi(R) (1)

dondeR es la reectividad en el techo de la atmfe-ra, T es la transmisividad atmosfrica e i = 1 . . . Nrepresenta a cada una de las diferentes condicionessupercie-atmsfera caracterizadas por los siguien-tes parmetros: albedo supercial, cantidad de ga-ses absorbentes en la atmsfera (ozono, vapor deagua) y partculas difusoras (molculas, aerosoles,gotas nubosas). Estas relaciones entre T y R se cal-culan previamente mediante un modelo de trans-ferencia radiativa (Mayer and Kylling, 2005) y seobtienen previamente unas tablas (LUT, Look-Up Tables) que se utilizan posteriormente para el

Figura 2.2.: Funcionamiento del mtodo gnu-MAGIC para el clculo de la irradiancia en supercie

clculo de T en funcin de R para cada una delas condiciones de observacin. La razn del usode tablas clculadas previamente para el clculode la transmisividad atmosfrica en lugar de rea-lizar los clculos directamente mediante el modelode transferencia radiativa es exclusivamente paraahorrar tiempo computacional, ya que es enorme lacantidad de datos satelitales para producir serieshomogneas de datos de alta calidad tiles parala realizacin de estudios climticos. Hay que te-ner en cuenta que los clculos se realizan en cadauno de los pxeles de las imgenes de reectividadobtenidas por el satlite.

El siguiente paso es la obtencin de R a partir delas medidas de albedo en el techo de la atmsferaobtenida por los radimetros de los satlites. Final-mente se utilizan las tablas obtenidas previamentepara las condiciones atmsfera-supercie que pre-valecen en el momento de la medida para obtenerT y con este valor se realiza la estimacin de lairradiancia en supercie (SIS) mediante la expre-sin:

SIS = E0 cos()T (2)

donde E0 es la irradiancia solar en la cima de laatmsfera (Constante Solar), es el ngulo zeni-tal y T la transmisividad atmosfrica.Para el clculo de las tablas, el modelo de trasfe-rencia radiativa utilizado es el libRadtran (Mayer

and Kylling, 2005). Se han tenido en cuenta sime-tras inherentes a la relacin entre los diferentesestados atmosfricos y la transmisividad con el nde identicar una serie de procesos linealmente in-dependientes entre ellos y por lo tanto reducir elnmero de entradas en las tablas con el consiguien-te ahorro adicional en tiempo de clculo. Los pro-cesos que pueden considerarse como linealmentedependientes se han tratado utilizando parametri-zaciones para estimar su inuencia en la transmi-sividad y por lo tanto en la irradiancia en super-cie. Este es el caso del vapor de agua, el ozono yel albedo supercial para los que se han denidovalores jos en las tablas 8 y posteriormente se hanutilizado frmulas de parametrizacin para teneren cuenta la inuencia de sus variaciones en losvalores de SIS (Schulz et al., 2009) y (Mueller etal., 2009).Las tablas de consulta (LUT) para la obtencinde la irradiancia se han calculado para 24 bandasespectrales diferentes entre 0,25m y 3,6m paravarias concentraciones de aerosoles diferentes. Losparmetros de entrada en MAGIC son: la fecha,la hora, el ngulo cenital del Sol, latitud, longi-tud, albedo efectivo de las nubes (CAL), densidad

815kgm2 para el vapor de agua, 345UD para el ozono y0,2 para el albedo supercial

de vapor de agua en columna, espesor ptico deaerosoles y albedo simple por difusin debido aaerosoles. Las resultados de salida del cdigo MA-GIC son las irradiancias global y directa en cielodespejado (SISclsy SIDcls).

Informacin de entrada del estado atmosfricoen el Modelo de Transferencia Radiativa(RTM)

Aerosoles: Los aerosoles tienen un efecto impor-tante en la irradiancia en supercie, ya que absor-ben y difunden radiacin solar. Es necesario dis-poner de informacin tanto del tipo como de laprofundidad ptica de aerosoles como datos de en-trada en el modelo de transferencia radiativa. Parael clculo de la irradiancia directa solo es impor-tante la profundidad ptica de aerosoles (AerosolsOptical Depth; AOD), ya que este parmetro es-t directamente relacionado con la atenuacin dela radiacin directa. Sin embargo, para la deter-minacin de la irradiancia global es importantedisponer de informacin acerca del tipo de aero-soles debido a que este determina la relacin en-tre la absorcin y la difusin por partculas. Tam-bin el parmetro de asimetra depende del tipode aerosoles, y determina la relacin entre la difu-sin hacia adelante y hacia atrs (forward y back-scattering), que es igualmente importante en ladeterminacin de la irradiancia global en super-cie. Los valores medios mensuales de aerosolescon una resolucin de 1o 1o son obtenidos dela climatologa de aerosoles de Kine et al. (2005),basados en el proyecto AEROCOM (Aerosol Com-parisons between Observations and Models) http://dataipsl.ipsl.jussieu.fr/AEROCOM/. La uti-lizacin de valores climtolgicos de aerosoles jun-to con los altos contrastes en las caractersticasdel suelo en Espaa, pueden inducir errores en lacuanticacin de la irradiancia incidente que de-ben tenerse en consideracin.

Vapor de Agua: El vapor de agua absorbe deforma importante en el rango de radiacin de on-da corta. La sensibilidad del vapor de agua en lairradiancia en supercie depende tanto del ngulocenital como de la cantidad de vapor de agua en co-lumna, siendo mucho ms importante las variacio-nes del vapor de agua en la irradiancia en super-cie cuando la atmsfera presenta bajos contenidosde humedad. Los valores mensuales de vapor deagua en columna con una resolucin de 0,5o0,5o

son obtenidos de los datos del reanlisis global delECMWF (ERA-40 y ERA-Interim9) y posterior-mente son interpolados a cada pixel. El hecho deque la resolucin de los reanlisis del ERA-40 yERA-Interim es muy inferior a 3km, unido a laorografa compleja caracterstica de muchas zonasde Espaa, la cual no est representada por los mo-delos numricos, implica que existirn diferenciasde los valores estimados de vapor de agua con res-pecto a los valores reales lo que supone una fuentede error a tener en cuenta en la estimacin de lairradiancia en supercie.

Ozono: El ozono no absorbe de forma importan-te en el rango del canal de banda ancha en el visibledel radimetro MVIRI aunque es un importanteabsorbente en el UV. Los valores de ozono utili-zados provienen de la climatologa de Krmer etal., (2003). La sensibilidad de la irradiancia en su-percie a variaciones de ozono de 100UD es solode aproximadamente 1Wm2, indicando que no escrtica la determinacin precisa de la cantidad deozono en los clculos de irradiancia en supercie.

Otras limitaciones de los valores SIS y SID

En regiones en las cuales existe una alta reec-tividad en cielo despejado debido, por ejemplo, ala existencia persistente de nieve en invierno enzonas de alta montaa, reduce el contraste entresituaciones de cielo nuboso y cielo despejado con-duciendo a una mayor incertidumbre en la estima-cin del CAL y por lo tanto en la determinacindel SIS y SID. Esto puede ser una fuente de errorigualmente en zonas con una alta reectividad ensupercie.En algunos campos de SIS y SID aparecen lneas

horizontales debido a diferentes estrategias de es-caneo de los primeros satlites MFG.

2.3. Evaluacin de la calidad delos datos de SIS y SID delCM-SAF frente a la redBSRN

El nico mtodo objetivo de evaluar de formacuantitativa la precisin de los algoritmos que se

9Los datos de vapor de agua hasta 1989 son obtenidos delERA-40 mientras que a partir de 1990 se utilizan datosdel ERA-Interim

aplican a los datos brutos satelitales para el clcu-lo de los datos derivados de irradiancia incidentede onda corta en supercie, es mediante estudiosde validacin de dichos datos con medidas de irra-diancia in-situ obtenidas en estaciones radiomtri-cas en tierra.

El CM_SAF realiza validaciones para el segui-miento de la precisin y calidad de los datos pro-ducidos utilizando como referencia datos de la redBSRN (Baseline Surface Radiation Measurement),sin embargo existe una notoria escasez de estacio-nes radiomtricas de referencia en supercie quelleven a cabo medidas de ujos radiativos de al-ta calidad que puedan ser utilizadas para reali-zar comparaciones y validaciones con los datos delCM-SAF. Por ejemplo, en el estudio de validacinde CM-SAF de los datos de categora dataset deSIS y SID en el perodo 1983-2005 no se ha utili-zado ninguna estacin localizada en Espaa (CM-SAF, Validation Report, 2011). Con el n de eva-luar la calidad de los datos para Espaa utilizadosen la elaboracin de este atlas se ha considera-do necesario realizar una validacin adicional uti-lizando como referencia estaciones de la Red Ra-diomtrica Nacional de AEMET. En este apartadose muestran los resultados de la validacin realiza-da por el CM-SAF frente a las estaciones BSRN,explicando en el apartado 2.4 los de la compara-cin realizada con las estaciones de AEMET .

En el Cuadro 2.2 se muestran las coordenadasgeogrcas de las 12 estaciones pertenecientes a lared de referencia BSRN que han sido utilizadas enla validacin realizada por el CM-SAF utilizandodatos mensuales en el perodo 1992-2005 (Posseltet. al., 2011). Las estaciones seleccionadas estnen su mayora en el hemisferio norte y cubren unaamplia variedad de regiones climticas, pero comose puede observar no hay ninguna localizada en laPennsula Ibrica.

El CM-SAF llev a cabo la comparacin de lospromedios mensuales de los valores diarios de SIScon los correspondientes registrados en las estacio-nes en tierra obteniendo los parmetros estadsti-cos mostrados en el Cuadro 2.3, en el que se mues-tran tanto el sesgo medio o BIAS, el valor medio delas desviaciones absolutas MAD, la desviacin es-tandar SD y la resolucin espacial de los datos. ElCM-SAF, con el n de cuanticar la calidad de losdatos ha establecido unos objetivos de calidad m-nimos que deben alcanzar dichos datos basados enel parmetro estadstico Mean Absolute Deviation

Estacin Pais Lat.(o) Lon.(o)

Bermuda Bermuda 32.27 -64.67Camborne Reno Unido 50.22 -5.32Carpentras Francia 44.05 5.03De Aar Surfrica -30.67 23.99

Florianopolis Brasil -27.53 -48.52Lerwick Reino Unido 60.13 -1.18

Lindenberg Alemania 52.21 14.12Payerne Suiza 46.81 6.94

Sede Boger Israel 30.9 34.78Solar Village Arabia Saudita 24.91 46.41Tamanrasset Algelia 22.78 5.51Toravere Estonia 58.25 26.46

Cuadro 2.2.: Relacin de las 12 estaciones pertene-cientes a la red BSRN utilizadas en lavalidacin de datos del CM-SAF.

(MAD) 10. En el caso de los promedios mensualesde SIS este criterio determina como objetivo queel MAD sea inferior a 10Wm2, con un umbralpara la aceptacin de los datos de 15Wm2. Co-mo se observa en el Cuadro 2.3 el valor de MADes de 7,76Wm2(0,19kWh m2dia1) siendo estevalor claramente inferior al objetivo marcado porel CM-SAF. Existen otros conocidos datasets devalores mensuales de irradiancia en supercie decobertura global como el obtenido por el proyec-to ERAinterim (Berrisford et al., 2009) y por losproyectos GEWEX (Coughlan, 1996 y Gupta et.al., 2006) e ISCCP (Rossow et. al., 2004). El pro-yecto ERAInterim proporciona una serie de datosde irradiancia en supercie basada en un reanlisisutilizando el modelo del Centro Europeo de Pre-diccin a Plazo Medio (ECMWF, www.ecmwf.int)comprendiendo el perodo 1989 hasta el presente.La resolucin de los datos es de 1o 1o siendolas salidas del modelo cada 6 horas promediadasmensualmente para su comparacin con los datosde SIS entre los aos 1989 y 2005. Los datasets delos proyectos ISCCP y GEWEX abarcan el pero-do 1983-2005 y se basan en los mismos satlitesgeoestacionarios y polares, aunque dieren en losalgoritmos de obtencin de los valores radiativosen supercie y en la resolucin espacial, siendo de2,5o 2,5o en el caso de ISCCP y de 1o 1o parael dataset de GEWEX. En ambos casos, los datos

10El Mean Absolute Deviation (MAD) es la media de losvalores absolutos de las diferencias entre las los datosSIS (yk)y las observaciones en tierra (ok) y BIAS es lamedia de estas diferencias:

MAD =1

n

nk=1

| yk ok | y BIAS =1

n

nk=1

(yk ok)

Fuente de datos No. de meses Bias(Wm2) MAD(Wm2) SD(Wm2) Resolucin espacial

SIS (CM-SAF) 878 4.24 7.76 8.23 0,03o 0,03oERAinterim 878 5.48 10.41 12.15 1o 1oGEWEX 878 -2.42 12.03 11.03 1o 1oISCCP 878 -0.02 11.56 11.25 2,5o 2,5o

Cuadro 2.3.: Parmetros estadsticos de la comparacin de distintas fuentes de datos radiomtricos conlas 12 estaciones BSRN.

diarios son promediados mensualmente para podercontrastarlos con los valores SIS. El resultado delas comparaciones mostrado en el Cuadro 2.3 indi-ca que la calidad de los valores de irradiancia delCM-SAF es sensiblemente mayor que la alcanzadapor el resto de los proyectos. Adems es muy des-tacable la mayor resolucin espacial (0,03o0,03o)de los valores del CM-SAF.En el caso de la irradiancia directa SID el ob-

jetivo de calidad jado por el CM-SAF es queel MAD sea inferior a 15Wm2 con un umbralpara la aceptacin de los datos en este caso de20Wm2. En el Cuadro 2.4 se muestran los pa-rmetros estadsticos para las comparaciones delSID del CM-SAF frente a las estaciones de la redBSRN, observndose que el valor del MAD es de11,00Wm2(0,26kWh m2dia1)cumpliendo elobjetivo de calidad establecido.En resumen y a la vista de estos resultados, es

posible armar que los datos de SIS y SID proce-dentes del CM-SAF se pueden considerar los msprecisos y con mayor resolucin espacial de losdisponibles actualmente con una cobertura global.Sin embargo, para caracterizar adecuadamente lacalidad de los datos en la regin espaola, es nece-sario reproducir un procedimiento similar de vali-dacin utilizando datos de estaciones radiomtri-cas emplazadas en nuestra regin de estudio. En elsiguiente apartado se describe la red de estacionesradiomtricas de AEMET as como la metodolo-ga y los resultados de las validaciones realizadasutilizando los datos de estas estaciones.

2.4. La Red RadiomtricaNacional de AEMET

2.4.1. Descripcin de la RedRadiomtrica Nacional

La medida sistemtica de la irradiancia en su-percie en Espaa comenz en los aos 60, aunqueno fue hasta principios de los 70 cuando siguien-do las directrices de la Organizacin Meteorolgi-

ca Mundial se cre el Centro Radiomtrico Nacio-nal. Hasta la dcada de los 90 no se puede hablarde una Red Radiomtrica Nacional (RRN) pro-piamente dicha, si bien con muy pocas estacionesobteniendo nicamente datos de radiacin global.Fue en los aos 2005 y 2006 cuando se llev a ca-bo el que podra considerarse el mayor proceso deactualizacin y modernizacin de la Red mediantela instalacin de seguidores solares automticos ynuevos sensores y adquisidores de datos, amplin-dola a 25 estaciones radiomtricas completas demedida de radiacin en banda ancha. Desde en-tonces la evolucin de los sensores y equipos hasido constante tanto en su resolucin espacial co-mo temporal y espectral.

Actualmente la Red Radiomtrica Nacional(RRN) est constituida por 59 puntos de medi-da (Figura 2.3). En las llamadas estaciones radio-mtricas principales de la RRN se llevan a cabolas medidas de las siguientes variables: irradian-cia solar global, difusa y directa, ultravioleta B(UVB) e irradiancia infrarroja atmosfrica y te-rrestre (Figura 2.4). Las estaciones radiomtricasestn equipadas para las medidas de irradianciaglobal y difusa con piranmetros Kipp-Zonen mo-delos CM-11 y CM-21, con un rango espectral de305-2800 nm y con una incertidumbre de 2 %. Enel Cuadro 2.5 se muestra informacin relativa lasespecicaciones tcnicas de los piranmetros CM-11 y CM-21.

La calibracin de los piranmetros y pirhelio-metros de la RRN se lleva a cabo por compara-cin al sol frente a patrones secundarios calibra-dos en el PMOD/WRC (Physikalisch - Meteoro-logisches Observatorium Davos, World RadiationCenter) que trasladan la referencia radiometricaWRR (World Radiometric Reference) del grupo demundial de normalizacin WSG (World StandardGroup). La calibracin de pirgeometros se lleva acabo por comparacin al sol frente a patrones se-cundarios calibrados en el PMOD/WRC que tras-ladan la referencia del grupo de normalizacin deradiacin infrarroja WISG (World Infrared Stan-

Fuente de datos No. de meses Bias(Wm2) MAD(Wm2) SD(Wm2) Resolucin espacial

SID (CM-SAF) 805 0.89 11.00 15.67 0,03o 0,03o

Cuadro 2.4.: Parmetros estadsticos de la comparacin de SID del CM-SAF con las 12 estacionesBSRN.

Figura 2.3.: Red Radiomtrica Nacional (RRN) deAEMET

dard Group). El proceso de calibracin conducea la modicacin, en su caso, de la constante delequipo o factor de calibracin, es decir el factor deconversin de la seal en milivoltios a valores deirradiancia en W/m2.Desde noviembre de 2006 la Red Radiometrica

Nacional de AEMET opera bajo un Sistema deGestin de Calidad (en adelante SGS) certica-do con norma ISO 9001:2008. Este SGC obliga aoperar bajo unos procedimientos generales y espe-ccos de trabajo que inciden directamente sobrela calidad de los datos. Entre los ms importantes:

realizacin y control del mantenimiento pre-ventivo y correctivo de las estaciones

realizacin y control de planes de calibracinbianuales de todos los sensores de la red

control sobre la trazabilidad de las calibracio-nes

realizacin y seguimiento de indicadores dedatos

2.4.2. Criterios de depuracin de losdatos radiomtricos

Adems del proceso de calibracin descrito ante-riormente, los archivos de datos minutales son dia-riamente revisados y corregidos de posibles errores

Figura 2.4.: Disposicin de los sensores en unaEstacin Radiomtrica completa deAEMET

Figura 2.5.: Los piranmetros y pirhelimetros soncalibrados peridicamente frente asensores patrn.

CM-11 CM-21

Rango espectral 305-2800nm 305-2800nm

Tiempo de resp. (95%) 12s 5s

Inestabilidad (cambio/ao) 0,50 % 0,50 %Desv. de lin. (0 1000W/m2) 0,60 % 0,20 %Depend. de sensib. con T 1 % 1 %Precisin est. val. diarios 3 % 2 %

Cuadro 2.5.: Especicaciones tcnicas de los pira-nmetros Kipp-Zonen modelos CM11y CM21 instalados en las estacionesradiomtricas de AEMET.

instrumentales procedentes del sistema de adqui-sicin, segn los siguientes criterios:

Eliminacin de valores nocturnos conforme alas horas de orto y ocaso diarias.

Eliminacin de posibles oset de equipos.

Eliminacin de datos errneos debidos a rui-dos en las seales de los sensores.

Eliminacin de valores puntuales de datos deradiacin difusa superior a los de radiacinglobal.

Eliminacin de valores errneos debidos a malfuncionamiento de los equipos (seguidor malorientado, banda de sombra mal ubicada, cor-tes de energa, ventanas y domos sucios, nive-laciones errneas, equipos descalibrados,. . . )

Validacin de datos por comparacin con da-tos de estaciones cercanas y otras variablesmeteorolgicas (insolacin, nubosidad, preci-pitacin, . . . ).

Asimismo los archivos de datos horarios son va-lidados antes de su ingestin en el Banco Nacio-nal de Datos Climatolgicos (BNDC) de AEMET,mediante la aplicacin sucesiva de los siguientescontroles de calidad:

El total diario de radiacin global GLd,difusa DFd y directa DTd ha de ser igual a lasuma de los valores horarios

GLd =

Ni=1

GLi ; DFd =

Ni=1

DFi ; DTd =

Ni=1

DTi

donde N= nmero de horas tericas de inso-lacin.

La radiacin global diaria GLdno ha desuperar el valor terico estimado para el topede la atmsfera en ese punto GLOd

GLd GLOd

La radiacin difusa horaria DFi no ha de su-perar el valor de la radiacin global horariaGLi en cada hora.

Los datos horarios de radiacin global,directa y difusa han de ser consistentes:

GLi = DFi + sen()DTi

donde es la elevacin solar.

La radiacin horaria global GLi, difusa DFiy directa DTi no han de superar el valormximo registrado en un da claro con altatransparencia atmosfrica (efemrides deGLCi, DFCi y DTCi)

GLi GLCi ; DFi DFCi ; DTi DTCi

Los datos calibrados y depurados son nalmenteenviados a las bases de datos de AEMET y de laOMM (Centro Mundial de Datos de Radiacin enSan Petersburgo).Previo a la utilizacin de los datos de radiacin

global en este atlas, se ha llevado a cabo una de-puracin de la serie histrica adoptando los crite-rios de calidad propuestos en el Atlas Europeo deRadiacin Solar (European Solar Radiation Atlas,ESRA) desarrollado por la cole de Minas de Parisen el ao 2000 (Scharmer et. al., 2000).Este atlas propone la validacin de los datos de

radiacin realizando una serie de controles de cohe-rencia temporal, coherencia espacial y autoconsis-tencia de los datos. En concreto, los criterios uti-lizados han sido los siguientes:

El total de radiacin global diario GLd ha deser igual a la suma de los valores horarios.

GLd =

Ni=1

GLi

donde N es el nmero de horas tericas de insola-cin.

La radiacin global diaria GLd no ha de supe-rar el valor terico estimado para el tope dela atmsfera en ese punto GLOd.

GLd GLOd

La radiacin global diaria GLd no ha de supe-rar el valor de la radiacin mxima registradoen un da claro con alta transparencia atmos-frica GLCd.

GLd GLCd

La radiacin global diaria Gd ha de superarun umbral mnimo. Este umbral se ha estable-cido en funcin de los valores de KTd (ndicede claridad atmosfrica), denido como la ra-zn:

KTd =GLdGLOd

El valor de KTd mnimo se ha establecido a par-tir de los valores calculados en versiones anterioresdel Atlas. Para Europa suroccidental el valor m-nimo es KTdmin = 0,03, valor que ha de registrar-se en condiciones de cielo cubierto con nubosidadmuy abundante y espesa.

Comparacin con los valores registrados en es-taciones prximas:

El establecimiento de este criterio slo es vlidoen el caso de redes de observacin sucientementedensas. El mtodo consiste en estimar la radiacinglobal diaria para una estacin determinada y paracada da, a partir de la que se ha registrado enotras estaciones que estn a una distancia menor oigual a la distancia de referencia. El Atlas Europeode Radiacin Solar propone que esta distancia seade 200 km. La radiacin global estimada, Gd, secalcula utilizando un mtodo gravitatorio segn laexpresin:

Gd =

Ni=1(GdiWi)N

i=1Wi

dondeN es el nmero de estaciones en un crculo de

radio 200 km alrededor de la estacin en cuestin.Gdi es el valor de radiacin medido en la estacin

vecina i.

Wi =

(1 di

RdiR

)2es el peso con el que contribuye a

la estimacin de la radiacin global la estacin ve-cina i y R es el radio de la Tierra (6.371 Km).Parael clculo de la distancia efectiva entre la estacinen cuestin y la estacin i se ha adoptado la pro-puesta por Zelelnka & Lazic (1987):

di =

(dhor i)2 + (4hi f)2

siendo:dhor i la distancia horizontal entre la estacin en

cuestin y la estacin vecina i.4hi la diferencia de altitud entre la estacin en

cuestin y la estacin vecina i.f un factor de correccin igual a 0.1.La distancia horizontal dhor ise calcula mediante

la expresin dhor i = Ri donde ies el ngulo enradianes, tal que:

cos i = (sin 1 sin i) + (cos 1cosi cos(1 i))siendo 1 la latitud de la estacin en cuestin,

i la latitud de la estacin vecina i. 1la longitud

de la estacin en cuestin y i la longitud de laestacin vecina i.

Este valor diario de Gd se calcula para cada es-tacin y para cada da, evalundose mensualmentela diferencia Gd Gdcon la expresin:

4G =k=nodas delmes

k=1

(Gd Gd)k

La evaluacin del MBE (mean bias error) y delRMSE (root mean square error) de esta diferenciapermite establecer el criterio de que un dato seconsidera dudoso si MBE es, en valor absoluto,superior a 10% y si RMSE es superior al 30%.

Comparacin con otras variables meteorolgi-cas

La medida de la radiacin solar est muy relacio-nada con la de otras variables meteorolgicas. Enel Atlas Europeo de Radiacin Solar se establecencriterios de validacin de los datos basados en estarelacin. En el caso de la radiacin solar diaria seacepta la relacin de Angstrom entre la radiacinsolar global y la duracin de la insolacin con elobjetivo de detectar errores en la medida de unade estas dos variables. El establecimiento de estecriterio no se ha realizado en este trabajo.

2.4.3. Validacin de valores de SIS ySID del CM-SAF frente a losdatos de la Red RadiomtricaNacional (RRN)

2.4.3.1. Validacin de la irradiancia globalSIS frente a los datos de la RRN

Para la realizacin del estudio de validacin delos datos mensuales de SIS frente a estaciones ra-diomtricas de AEMET, se han seleccionado 29estaciones de dicha red con datos ininterrumpidosdurante el perodo 2003-2005, es decir, cubriendolos ltimos 3 aos de dataset de SIS del CM-SAF.Tambin se ha tenido en cuenta como criterio deseleccin la adecuada cobertura de todo el territo-rio de estudio, siendo las estaciones seleccionadasrepresentativas de las diferentes regiones climti-cas con distintos regmenes de nubosidad de Espa-a. En el Cuadro 2.6 se muestran las coordenadasgeogrcas de las estaciones seleccionadas.

Estacin Radiom. Indic. Lat.(o) Lon.(o)

Alicante 8019 38.28 -0.55Almera 6325O 36.85 -2.36Badajoz 4478G 38.88 -7.02Barcelona 0201D 41.39 2.20Bilbao 1082 43.3 -2.93

Ciudad Real 4121 38.98 -3.91A Corua 1387 43.36 -8.41

Fuerteventura C249I 28.44 -13.86Gando C649I 27.92 -15.38Girona 0367 41.90 2.75Granada 5530E 37.18 -3.78Ibiza B954 38.88 1.37

Jerez de la Frontera 5960 36.75 -6.06Lanzarote C029O 28.95 -13.6Logroo 9170 42.45 -2.33

Madrid-CRN 3194U 40.45 -3.72Mlaga 6156 36.71 -4.48Murcia 7178I 38.00 -1.17Oviedo 1249I 43.35 -5.86

Salamanca 2867 40.95 -5.50San Javier 7031 37.78 -0.80Santander 1111 43.48 -3.8

San Sebastin 1024E 43.30 -2.03Santiago 1428 42.88 -8.41Soria 2030 41.77 -2.5

Tenerife Sur C429I 28.04 -16.56Toledo 3260B 39.88 -4.05

Valladolid 2422 41.65 -4.77Vilanova 1479I 42.58 -8.80

Cuadro 2.6.: Relacin de las 29 estaciones perte-necientes a la Red Radiomtrica Na-cional utilizadas en la validacin dedatos del CM-SAF.

Realizando un estudio anlogo al realizado porel CM-SAF en el que se utilizaron estaciones per-tenecientes a la red BSRN y haciendo uso en estecaso de datos de 25 estaciones radiomtricas enla pennsula y baleares y 4 estaciones canarias dela RRN, se han calculado los parmetros estads-ticos, BIAS, MAD, SD y el cuadrado del coe-ciente de correlacin de Pearson (Ver Cuadro 2.7).En este cuadro tambin se muestran los resultadosobtenidos seleccionando las estaciones radiomtri-cas de Santander, Madrid y Murcia, con datos queabarcan un perodo de tiempo signicativamentemayor que el utilizado en el caso de las 25 esta-ciones y comparable con el perodo total de datosutilizados en el Atlas (9 aos en el caso de San-tander y 14 aos para Madrid y Murcia). Tam-bin se ha obtenido la recta de correlacin linealde los datos de SIS frente a las medidas en tierra,as como las diferencias absolutas entre los valores,tanto para las 25 estaciones conjuntamente comopara las estaciones de Madrid, Santander y Mur-cia y las 4 estaciones canarias (Ver Figuras 2.6 a2.8). Los resultados obtenidos, para el conjunto delas 25 estaciones de la pennsula y baleares, indi-

can un valor medio de las desviaciones absolutasde 12,23Wm2que representa una desviacin me-dia de los valores de SIS con respecto a las me-didas en tierra del 6,7 %. Este valor es algo supe-rior al marcado como objetivo de calidad por elCM-SAF (10Wm2) pero es inferior al umbral es-tablecido de aceptacin de los datos (15Wm2).El sesgo o bias medio en las medidas SIS frentea los valores en tierra indica un error sistemticode 11,14Wm2 o 0,26KWhm2dia1. En cuantoa los resultados para las series de datos ms largasde las estaciones de Santander, Madrid y Murcia,se pueden extraer las siguientes conclusiones:

El coeciente de correlacin de Pearson de losdatos mensuales de SIS frente a los datos deirradiancia en tierra para estas 3 estaciones esincluso mejor al calculado con los datos de las25 estaciones a pesar de incrementarse signi-cativamente el perodo de tiempo de estudio.

El BIAS, MAD y SD aumenta hacia latitudesms bajas siendo mayor en Murcia seguido deMadrid y Santander, donde se registran losvalores ms bajos.

Las diferencias absolutas entre el SIS y la irra-diancia crece con el valor de la irradiancia in-cidente.

La tendencia en las diferencias absolutas deSIS e irradiancia registradas en las estacionesen tierra tambin es mayor hacia el sur.

La dispersin de los datos es mayor al aumen-tar la irradiancia global incidente.

Con el n de caracterizar geogrcamente y se-gn la poca del ao el error en la estimacin dela irradiancia global, se han elaborado mapas quemuestran los valores ploteados del MAD y BIASobtenidos al comparar los valores de SIS con lairradiancia global de 29 estaciones radiomtricasen la pennsula y baleares. En la Figura 2.9 semuestran los valores para todo el periodo (2003-2005) de MAD y BIAS y en las Figuras 2.10 y2.11 se muestran los valores de MAD para las cua-tro estaciones del ao.Se aprecia, conrmando lo observado anterior-

mente, que considerando todo el perodo, los valo-res de MAD y BIAS son muy similares y que losvalores mximos se dan en el sureste peninsular,observndose un claro gradiente de MAD y BIAS

Figura 2.6.: Rectas de regresin de los datos mensuales SIS frente a los datos de irradiancia solar globaly de las diferencias absolutas para las 25 estaciones radiomtricas peninsulares del Cuadro2.6 y para la estacin de Madrid.

Figura 2.7.: Rectas de regresin de los datos mensuales SIS frente a los datos de irradiancia solar globaly de las diferencias absolutas para las estaciones de Santander y Murcia.

Fuente de datos [Aos] Meses Bias(Wm2) Bias(%) MAD(Wm2) MAD(%) SD(Wm2) C.Pearson (R2)

25 Estac. Rad. [03-05] 770 11.14 6.2 12.23 6.7 14.41 0.990Santander [97-05] 105 6.03 4.1 6.75 4.5 7.83 0.995Madrid [92-05] 167 13.52 7.0 13.53 7.0 14.62 0.997Murcia [92-05] 168 15.65 7.8 15.71 7.8 17.00 0.995

4 Estac. Rad. Canarias [03-05] 77 16.24 7.84 16.47 7.9 19.36 0.976

Cuadro 2.7.: Parmetros estadsticos de la comparacin de distintas fuentes de datos radiomtricos conlas estaciones de la RRN de AEMET.

Figura 2.8.: Rectas de regresin de los datos mensuales SIS frente a los datos de irradiancia solarglobal y de las diferencias absolutas para las estaciones radiomtricas en Tenerife-Sur(Aep), Lanzarote, Fuerteventura y Gando (Gran Canaria).

en la direccin noroeste-sureste. Tambin es desta-cable los valores bajos de los errores en el Valle delEbro y los relativamente altos en Castilla Len. Alo largo del ao y por orden creciente de los valo-res de MAD, es en primavera y verano cuando lasdiferencias entre los valores satlitales y los obte-nidos en tierra son menores, seguidos del invierno,siendo nalmente en otoo cuando se dan los valo-res mximos de MAD sobre todo en el sureste dela pennsula, intensicndose el gradiente noreste-sureste de MAD mencionado anteriormente. Losvalores mximos en el sureste peninsular en otoopueden explicarse por la suma de varios factores,entre los que se encuentran los errores asociados ala estimacin de la cobertura nubosa (algoritmo deobtencin del albedo efectivo de las nubes; CAL)y las incertidumbres propias de los mtodos de es-timacin del vapor de agua atmosfrico y cantidadde aerosoles en suspensin.

Los errores en la estimacin del vapor de agua encolumna debido a la baja resolucin de los rean-lisis del ERA-40 y ERA-Interim y a la complicadaorografa caracterstica de muchas zonas de Espa-a, no representada con suciente resolucin porlos modelos numricos, puede dar lugar a incerti-dumbres importantes en la estimacin de los va-lores de SIS, sobre todo en regiones y pocas delao donde la variabilidad de vapor de agua y sugradiente es mayor (sureste peninsular en verano yotoo). Se estima que la sensibilidad del vapor deagua en el clculo de SIS es mayor en situacionesatmosfricas con bajo contenido de vapor de aguacon diferencias del orden de 20Wm2para varia-ciones de solo 5mm en el contenido de vapor deagua en columna (Mller et. al., 2011). Por otraparte, la estimacin de los valores medios men-suales de aerosoles a partir de la climatologa deaerosoles de Kine et al. (2005) con una resolucin

de 1o 1o, parece tener tambin una incidenciaa tener en cuenta en el error en la estimacin delSIS, sobre todo en regiones como el sureste pe-ninsular que en verano se ven ms afectadas pormasas de aire procedentes del continente africanocon alta carga de aerosoles. Por ejemplo, una in-certidumbre tpica de 0.1 en el espesor ptico deaerosoles (para un valor de 0.2) puede da lugar aincertidumbres de 10Wm2para un ngulo cenitalde 60o o de 20Wm2para un ngulo cenital de 0o

(Mller et. al., 2011). Los altos valores de MAD enverano y otoo en el sureste de la pennsula (Fi-guras 2.10 y 2.11) son coherentes con una posibleinfravaloracin de la cantidad de vapor de agua y/ola cantidad de aerosoles con la consiguiente sobre-estimacin observada en el valor del SIS, aunquecomo se indic anteriormente, las incertidumbresasociadas a la estimacin de la nubosidad proba-blemente juegue un papel igualmente importanteen la explicacin de estas diferencias.En cuanto al invierno, las mayores diferencias se

dan en el noroeste peninsular, muy probablementedebido a la mayor nubosidad y a las nieblas per-sistentes propias de esta poca del ao en dicharegin y a la incertidumbre asociada a su estima-cin.Entre las recomendaciones de mejoras futuras

del algoritmo de obtencin de SIS que se planteanen el Informe de Validaciones del CM-SAF (Pos-selt et. al., 2011) se incluyen tanto el aumento dela resolucin espacial y temporal de los campos devapor de agua como la sustitucin de la climatolo-ga de aerosoles por campos de datos observacio-nales que ofrezcan campos ms adecuados de estosimportantes absorbentes.En cualquier caso, los resultados se pueden con-

siderar satisfactorios con una estimacin de las di-ferencias de las medidas de SIS frente a los valoresen tierra de aproximadamente un 6.7% y rear-man la conveniencia del uso de los datos SIS parala realizacin de estudios de campos medios de ra-diacin sobre Espaa. Posteriores estudios de vali-daciones con datos del 2006, muestran una mayorcoincidencia de los datos in-situ con las medidassatelitales (Sancho et. al 2011).

40N 40N

0E

0E

4.4

8.4

6.3

4.3

6.9

7.3

4.1

9.8

7.8

7.8

10.3

6.2

7.2

7.3

9.1

8.7

7.9

5.0

5.2

6.0

4.0

9.7 10.3

4.38.2

5.7

6.6

4.8

7.0

[SIS-RRN] 2003-2005% Mean Absolute Deviation (MAD)

0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1010

1111

1212

1313

1414

15

40N 40N

0E

0E

3.2

8.4

6.3

4.3

6.9

7.3

0.7

9.8

7.8

7.7

10.3

6.2

6.6

7.3

9.1

8.7

7.9

4.6

4.0

6.0

4.0

9.7 10.3

3.68.2

5.5

6.6

4.8

7.0

[SIS-RRN] 2003-2005% BIAS

0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1010

1111

1212

1313

1414

15

Figura 2.9.: Mean Absolute Deviation (MAD) y BIAS para 29 Estaciones Radiomtricas durante elperodo 2003-2005

40N 40N

0E

0E

4.3

6.7

4.4

3.8

6.2

5.3

1.9

7.9

4.6

7.6

10.6

4.6

5.6

6.1

8.2

9.0

5.9

3.5

4.5

5.6

2.6

7.2 11.1

3.56.3

3.0

5.5

3.8

6.6

[SIS-RRN] 2003-2005 Primavera [MAM]% Mean Absolute Deviation (MAD)

0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1010

1111

1212

1313

1414

15

40N 40N

0E

0E

4.4

8.8

6.3

6.6

5.8

6.5

2.8

7.6

7.1

6.1

5.9

5.3

10.1

6.2

11.2

6.9

6.9

2.5

3.8

5.7

4.1

7.8 10.6

1.16.7

4.8

4.7

4.4

5.5

[SIS-RRN] 2003-2005 Verano [JJA]% Mean Absolute Deviation (MAD)

0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1010

1111

1212

1313

1414

15

Figura 2.10.: Mean Absolute Deviation (MAD) para Primavera (MAM) y Verano (JJA) (29 EstacionesRadiomtricas)

40N 40N

0E

0E

4.4

10.4

7.2

4.9

7.0

9.8

4.6

11.5

10.9

8.8

11.5

7.2

7.5

8.4

9.9

9.1

10.3

4.9

6.0

7.1

4.7

11.8 12.5

6.611.4

10.5

8.3

5.9

6.6

[SIS-RRN] 2003-2005 Otonio [SON]% Mean Absolute Deviation (MAD)

0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1010

1111

1212

1313

1414

15

40N 40N

0E

0E

4.7

7.1

7.4

2.6

8.5

7.1

8.4

12.1

7.8

8.7

12.5

7.8

5.9

8.3

7.4

9.8

9.0

9.1

6.3

5.9

4.8

10.7 6.5

4.98.6

7.4

8.5

5.7

10.1

[SIS-RRN] 2003-2005 Invierno [DEF]% Mean Absolute Deviation (MAD)

0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

1010

1111

1212

1313

1414

15

Figura 2.11.: Mean Absolute Deviation (MAD) para Otoo (SON) e Invierno (DEF) (29 EstacionesRadiomtricas)

2.4.3.2. Validacin de la irradiancia directaSID frente a los datos de la RRN

Se ha realizado tambin la comparacin de lasmedidas de irradiancia directa del SID del CM-SAF con los valores de las estaciones de Madridy Murcia en el perodo 1992-2005. Para ello, pri-mero se han evaluado los valores de irradiancia di-recta en plano horizontal a partir de los valores delos pirhelimetros CH1 de Kipp&Zonen instaladosen ambas estaciones. Los resultados se muestranen el Cuadro 2.8 y en la Figura 2.12. En el casode la estacin de Madrid el valor de MAD es de13,28Wm2siendo menor que el objetivo de cali-dad jado por el CM-SAF ( 15Wm2). Para la es-tacin de Murcia el MAD es 21,97Wm2, superan-do ligeramente el valor umbral de aceptacin de losdatos establecido por el CM-SAF (20Wm2). Losvalores de MAD y BIAS son de nuevo muy simila-res, lo cual parece conrmar que los altos valoresde MAD son coherentes con una posible sobrees-timacin observada en el valor del SID debido ala infravaloracin de la cantidad de vapor de aguay/o la cantidad de aerosoles como se observ enel caso de la irradiancia global. Sin embargo, co-mo ya se indic anteriormente, el error debido a laestimacin de la cobertura nubosa tambien puedeser un factor importante en la explicacin de estasdiferencias.

Fuente de datos [Aos] Meses Bias(Wm2) Bias(%) MAD(Wm2) MAD(%) SD(Wm2) C.Pearson (R2)

Madrid [92-05] 159 12.90 10.07 13.28 10.4 15.90 0.984Murcia [92-05] 165 21.94 17.17 21.97 17.2 25.1 0.964

Cuadro 2.8.: Parmetros estadsticos de la comparacin de la irradiancia directa (SID) con 2 estacionesde la RRN de AEMET.

Figura 2.12.: Rectas de regresin de los datos mensuales SID frente a los datos de irradiancia solardirecta y de las diferencias absolutas para las estaciones de Madrid y Murcia.

2.5. Tratamiento de los datos:obtencin de resultados

Como se mencion anteriormente, los datos uti-lizados para la elaboracin de este atlas han si-do proporcionados por el proyecto SAF de Climade EUMETSAT comprendiendo el perodo 1983-2005. En concreto se han seleccionado los prome-dios mensuales de los valores diarios de las va-riables correspondientes a la irradiancia global ydirecta en onda corta sobre una supercie hori-zontal (SIS, y SID). Los campos medios totalesas como los medios mensuales de irradiancia glo-bal y directa para todo el perodo disponible sehan evaluado utilizando principalmente el softwa-re CDO (Climate Data Operators) desarrollado enel Instituto Max Planck (Schulzweida et al., 2011)y son mostrados usando el software de visualiza-cin grca MAGICS, desarrollado y proporciona-do por el ECMWF (ECMWF, 2011). Posterior-mente se ha obtenido la irradiancia difusa (ujoradiativo de onda corta que no proviene directa-mente del disco solar) por simple sustraccin dela irradiancia directa de la irradiancia global, esdecir DIF = SIS SID. Las grcas de evolu-cin anual media de la irradiancia global, directay difusa para las capitales de provincia se han rea-lizado utililizando el paquete grco y estadsticoR (http://www.r-project.org/).En cuanto al tratamiento de los datos errneos

en los pxeles de los campos mensuales en el clcu-lo de los promedios se han calculado los valoresmedios con los datos vlidos para cada pixel. Esdecir, si en un pixel de un campo para un mesdado existe un valor errneo, este valor no se haconsiderado en la media y se ha obtenido el pro-medio prescindiendo de l en la muestra total.

3. Mapas de Irradiancia Global y Directa enEspaa

3.1. Mapas de campos mediosde Irradiancia Global yDirecta en Espaa[1983-2005]

En las siguientes guras se muestran los cam-pos medios de irradiancia global (SIS) y directa(SID) para la regin peninsular, Islas Baleares ylas Islas Canarias tanto en sus valores medios to-tales considerando todo el perodo 1983-2005 enlas primeras 2 grcas, como los campos mediosestacionales y para cada uno de los meses del aoen las siguientes. En estos mapas, el ujo radiati-vo est expresado en kWh m2 da1 , por loque para determinar la energa incidente duranteun periodo basta multiplicar los valores indicadospor el nmero de das en ese periodo.Con respecto a los campos medios totales, son

destacables las siguientes caractersticas generalesen cuanto a la irradiancia incidente en Espaa:

Existe un marcado gradiente latitudinalde irradiancia global y directa en la pennsulaIbrica con valores mximos en Andaluca yMurcia, mnimos en la costa norte de Galicia,norte de la cordillera Cantbrica, Pas Vascoy la Rioja y valores intermedios en el centropeninsular.

Dicho gradiente radiativo hacia el Sur seacenta de forma importante en las ca-

denas montaosas con orientacin predo-minante Este-Oeste. Es el caso llamativo de laCordillera Cantbrica y Pirineos, registrndo-se los contrastes radiativos ms acusados dela pennsula entre las regiones de la cordilleraCantbrica y Pirineos y norte de estas con lassituadas al sur de dichas alineaciones monta-osas.

La meseta Norte recibe menor cantidadde radiacin que la meseta Sur con un im-portante gradiente en el Sistema Central. Esdestacable, sin embargo un mximo secunda-

rio de irradiancia al norte de vila y nordestede Salamanca.

El Valle del Ebro registra tambin valoresde irradiancia relativamente altos.

Asimismo es relevante el importante au-mento en la irradiancia observado ha-

cia el sur de Sierra Morena y Sistema

Btico, con los valores mximos peninsula-res registrados en las zonas costeras del golfode Cdiz, valle del Guadalquivir y las provin-cias orientales andaluzas. La cantidad de ra-diacin disminuye nicamente en los sistemasorogrcos en Cdiz, oeste de la provincia deMlaga, Sierra Nevada y Sierra de Cazorla.

La cantidad de radiacin est moduladapor los sistemas montaosos debido a laexistencia de nubes orogrcas de cierta per-sistencia, siendo la radiacin recibida menoren estas regiones con la excepcin de las zo-nas altas en las islas de La Palma y Tenerifeen donde la radiacin en supercie es mayorpor ser la altitud superior a la altura de la in-versin del alisio y por tanto del llamado 'marde nubes'.

En la costa mediterrnea existe un nti-do contraste norte-sur ms acusado en laComunidad Valenciana y costa norte de Ca-talua.

En las Islas Baleares el aumento radiati-vo sigue la direccin Nordeste-Suroeste

con valores de irradiancia media mayores enIbiza y menores en Menorca y obviamente enla Sierra de Tramontana de Mallorca.

En las Islas Canarias se registran los ma-yores valores de irradiancia con contras-

tes acusados debido a la nubosidad oro-

grca estancada al norte y este de las islas,asociada a los vientos alisios del Nordeste. Porotra parte, el gradiente de radiacin sigue ladireccin Nordeste-Suroeste. Es reseable un

29

aumento respecto a la Pennsula Ibrica

de la fraccin de la radiacin difusa en

la irradiancia global debido a la menciona-da abundancia en las islas, de nubosidad aso-ciada a la inversin del alisio y a la frecuentepresencia de aerosoles en suspensin de origensahariano.

En cuanto a la dependencia estacional del ujoradiativo incidente se observan las siguientes ca-ractersticas:

El gradiente latitudinal observado en lairradiancia global y directa es ms impor-tante durante los meses de verano que

en invierno. Esta caracterstica ya fue ob-servada por Inocencio Font en el Atlas dela Radiacin Solar en Espaa (Font, 1984).Adems este gradiente es ms acusado en lamitad norte peninsular que en la mitad sur,sobre todo en verano cuando en el sur penin-sular apenas existe ese contraste. El marcadogradiente radiativo Norte-Sur delimitado porla cordillera Cantbrica es una de las caracte-rsticas fundamentales a resear durante todoel ao. Un ejemplo llamativo es el mes de Ju-lio, con valores radiativos muy similares entoda la pennsula con la excepcin de la bajairradiancia presente en la cornisa Cantbrica.

Los valores mnimos de radiacin se re-gistran durante todo el ao en la zo-

na que comprende el norte de Galicia,

Cantabria, Asturias y Pas Vasco, espe-cialmente en el norte de Galicia y Pas Vascodurante los meses de Diciembre a Febrero.

Un rasgo notable es que durante la prima-vera, existe un mximo de energa ra-

diativa al nordeste del mar de Alborn,siendo las provincias del sudeste peninsularlas que reciben mayor cantidad de radiacin.Sin embargo, este mximo se va despla-zando lentamente hacia el oeste a medidaque nos acercamos al verano, de manera queen el mes de Mayo se puede apreciar la exis-tencia de otro mximo en el golfo de Cdizcon valores importantes de radiacin tambinen el suroeste peninsular. Ya en el mes de Ju-nio el mximo radiativo ms marcado pasa aser el situado en el Suroeste peninsular, regis-trndose los valores mximos de irradianciaen Huelva, Cdiz y Suroeste de Sevilla. Du-rante los meses de Julio y Agosto este mximo

en el Suroeste se extiende de forma muy im-portante hacia el Norte, siendo los valores m-ximos los recibidos en Extremadura y nortede Toledo. Esta caracterstica se aprecia cla-ramente en el mapa de irradiancia directa deJulio. Hasta el mes de Septiembre el mximoradiativo se mantiene al Suroeste peninsulary es en el mes de Octubre, cuando la situacinse reequilibra y la distribucin radiativa vuel-ve a ser simtrica. De hecho, en la gura quemuestra la radiacin recibida ordenada en or-den decreciente para las distintas capitales deprovincia, se evidencia que durante los mesesde Julio y Agosto las ciudades de Cceres, Ba-dajoz, Huelva y Cdiz reciben ms cantidadde irradiancia global que Almera y Murcia.

En las Islas Canarias el gradiente obser-vado en la direccin Nordeste-Suroeste

se acenta durante los meses de verano,apareciendo de Junio a Agosto, un mnimode irradiancia al norte de la pennsu-

la de Anaga en Tenerife y al Norte de

Gran Canaria.

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Irradiancia Global media [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

3.003.063.063.123.123.193.193.253.253.313.313.383.383.443.443.513.513.573.573.643.643.703.703.773.773.833.833.903.903.963.964.034.034.094.094.164.164.234.234.294.294.364.364.424.424.494.494.554.554.624.624.684.684.754.754.814.814.884.884.944.945.015.015.075.075.145.145.205.205.275.275.335.335.405.405.465.465.50

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Irradiancia Directa media [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

1.501.601.601.711.711.811.811.911.912.012.012.122.122.222.222.322.322.422.422.532.532.632.632.732.732.832.832.942.943.043.043.143.143.243.243.353.353.453.453.553.553.653.653.763.763.863.863.963.964.064.064.174.174.274.274.374.374.474.474.584.584.684.684.784.784.884.884.994.995.095.095.195.195.295.295.405.405.50

Figura 3.1.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Irradiancia Global media en Primavera (Mar, Abr, May)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Irradiancia Directa media en Primavera (Mar, Abr, May)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.2.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Irradiancia Global media en Verano (Jun, Jul, Ago)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Irradiancia Directa media en Verano (Jun, Jul, Ago)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.3.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Irradiancia Global media en Otono (Sep, Oct, Nov)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Irradiancia Directa media en Otono (Sep, Oct, Nov)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.4.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Irradiancia Global media en Invierno (Dic, Ene, Feb)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Irradiancia Directa media en Invierno (Dic, Ene, Feb)[1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.5.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Enero [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Enero [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.6.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Febrero [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Febrero [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.7.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Marzo [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Marzo [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.8.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Abril [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Abril [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.9.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Mayo [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Mayo [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.10.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Junio [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Junio [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.11.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Julio [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Julio [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.12.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Agosto [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Agosto [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.13.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Septiembre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Septiembre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.14.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Octubre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Octubre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.15.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Noviembre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Noviembre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.16.:

40N 40N

0E

0E

SIS (CM-SAF)Diciembre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Global media

1.101.201.201.401.401.601.601.801.802.002.002.202.202.402.402.602.602.802.803.003.003.203.203.403.403.603.603.803.804.004.004.204.204.404.404.604.604.804.805.005.005.205.205.405.405.605.605.805.806.006.006.206.206.406.406.606.606.806.807.007.007.207.207.407.407.607.607.807.808.008.008.208.208.408.408.608.608.80

40N 40N

0E

0E

SID (CM-SAF)Diciembre [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

Irradiancia Directa media

0.200.230.230.450.450.680.680.900.901.121.121.351.351.581.581.801.802.032.032.252.252.482.482.702.702.932.933.153.153.383.383.603.603.833.834.054.054.284.284.504.504.724.724.954.955.175.175.405.405.625.625.855.856.076.076.306.306.526.526.756.756.976.977.207.207.427.427.657.657.877.878.108.108.328.328.558.558.778.778.80

Figura 3.17.:

SIS (CM-SAF)Irradiancia Global media [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

4.004.024.024.084.084.144.144.204.204.264.264.324.324.384.384.444.444.504.504.564.564.624.624.684.684.744.744.804.804.864.864.924.924.984.985.045.045.105.105.165.165.225.225.285.285.345.345.405.405.465.465.525.525.585.585.645.645.705.705.765.765.825.825.885.885.945.946.006.006.066.066.126.126.186.186.246.246.306.306.30

SID (CM-SAF)Irradiancia Directa media [1983-2005] (Kwh m-2 dia-1)

2.002.022.022.142.142.252.252.362.362.472.