Estudio comparativo y modelación de la radiación global y ultravioleta en la ciudad de Arequipa

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como finalidad, realizar un estudio comparativo y modelación de la radiación solar global y ultravioleta en la ciudad de Arequipa, se trabajó con datos de radiación solar global y ultravioleta UV datos que fueron propor- cionados el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) registrados en la estación “la Pampilla” ubicados en 16◦ 24j 18,82” latitud Sur; 71◦ 31j 24,09” longitud Este, a 2372 m s.n.m según Google Earth. La metodología utilizada en la presente investigación es descriptiva comparativa entre la radiación ultravioleta UV y la radiación solar global, se estudió y analizó el comportamiento de la radiación UV, y radiación solar global para diferentes días del año 2013 donde se encontró que existe un comportamiento de curvas similar y de proporción directa entre estas variables, así se obtuvo que entre las 12 y 13 horas se obtienen valores de 9 a 13 índice de radiación ultravioleta y 700 a 1000 W/m2 de radiación solar global, estos resultados muestran valores de UV que superan altamente los mostrados por la OMS. Además se encontró valores altos de radiaciones UV en la estación de verano que alcanzan índices de 14 a 15, para el año 2013 extremadamente alto, en comparación a la estación de invierno donde se llega a valores máximos de índice 7, correspondiente a un nivel alto según la OMS. Se estableció la correlación entre radiación ultravioleta y radiación solar global con datos registrados por la estación de SENAMHI, donde se obtuvo la ecuación lineal empírica para el año 2012 de y = 0,00117 + 0,00021 x, con un coeficiente de correlación lineal de Pearson R = 0.95, y para el año 2013 de y = 0,00057+0,00023 x, con un valor de R = 0.96, verificándose en ambos casos una muy alta correlación lineal. Se encontró también para datos del periodo 2012-2013 en conjunto la ecuación empírica y = 0,00096 + 0,00021 x, con coeficiente de determinación R = 0.95, lo que indica correlación positiva muy alta, que demuestra que este es un método puede ser aplicado para este tipo de estudios. Teniendo datos de radiación solar global, datos proporcionados por SENAMHI, se logro aplicar el modelo matemático empírico de regresión lineal para el cálculo de la va- riable UV, graficando la radiación UV para 1 y 2 de enero del 2014; con valores medidos y calculados; se obseva un comportamiento similar entre ambas curvas, validando de ésta manera la ecuación empírica. Así mismo se halla la radiación UV para el 2011, donde en verano se obtuvo valores de radiación UV que varían entre 0,005 y 0,0065 MJ/m2, y en invierno valores que varían entre 0,003 a 0,004 MJ/m2, lo que demuestra que este método de correlación lineal puede ser aplicado para hallar la radiación UV en lugares donde no se cuente con equipos que midan este tipo de radiación.