Browsing by Subject "auringonsäteily"

Sääsatelliittimittausten avulla on mahdollista muodostaa sekä ajallisesti että alueellisesti kattavia estimaatteja auringon kokonaissäteilystä maan pinnalla. Niiden muodostaminen kuitenkin perustuu kokonaissäteilyyn vaikuttavan pilvisyyden määrittämiseen sääsatelliittimittausten perusteella, jolloin menetelmällä saavutettava tarkkuus voi vaihdella pilvisyydestä riippuen. Tässä tutkielmassa verifioidaan sääsatelliittimittauksiin perustuvaa kokonaissäteilyn estimointijärjestelmää Etelä-Suomessa vertaamalla järjestelmän estimaatteja maanpinnan havaintoihin. Tavoite on selvittää, miten eri tyyppinen pilvisyys vaikuttaa estimaatin tarkkuuteen, ja huonontaako jokinpilvityyppi estimaattia erityisesti. Myös leveyspiirin vaikutusta estimaatin virheisiin tarkastellaan ja järjestelmää vertaillaan muihin vastaaviin. Estimaattien virheiden tarkastelua varten ne jaetaan luokkiin pilvityypin mukaan. Tulosten mukaan estimaatti hieman aliarvioi kokonaissäteilyä pilvettömissä tilanteissa, kun taas pilvisissä tilanteissa kokonaissäteilyä yliarvioidaan kohtalaisen paljon. Harha (MBE) on pilvettömissä tilanteissa -3,44 % (-16,58 W/m 2 ) ja kaikilla tilanteilla 6,45 % (31,04 W/m 2 ). MBE kasvaa leveyspiirin mukaan, tosin myös etäisyydellä rannikosta on vaikutusta. Virheiden odotettiinolevan suuria rikkonaisille ja korkeille pilville, mutta suurimmat virheet ovat läpinäkymättömillä, erityisesti hyvin matalilla, pilvillä (MBE: 16,81 %, 80,90 W/m 2 ). Myös kerrostuneilla pilvillä virheet ovat suuria (MBE: 15,76 %, 75,86 W/m 2 ), mutta rikkonaisten pilvien kohdalla systemaattiset virheet ovat hyvin pieniä (MBE: -0,13 %, -0,62 W/m 2 ). Tämä saattaa johtua osittain epävarmuuksista pilviluokittelussa. Vertailu tehtiin menetelmä- ja aineistoerojen takia vain kahteen muuhun tutkimuksen, joissa virheiden todettiin olevan keskimäärin pienempiä. Virheanalyysin pilviluokittelussa löytyi epävarmuuksia etenkin rikkonaisten pilvien kohdalla, eikä kyseisen pilvityypin todeta olevan täysin ongelmaton. Luokkaan on mahdollisesti luokiteltu hyvin vähäistä, korkeaa pilvisyyttä, mikä laskee luokan virheitä. Vaikeudet hyvin matalissa pilvissä viittaavat ongelmiin laskettaessa pilvien vaikutusta kokonaissäteilyyn, minkä korjaamisen oletetaan parantavan järjestelmän tarkkuutta. Myös pilven vaikutuksen laskentaan käytettyä referenssiaineistoa tulee laajentaa sekä siihen liittyvä tekninen virhe korjata.