Pvlearning : herramienta web para la enseñanza de la energía solar fotovoltaica.

Resumen basado en el de la publicación

UV index measurement and model agreement: uncertainties and limitations

En les últimes dècades, l'increment dels nivells de radiació solar ultraviolada (UVR) que arriba a la Terra (principalment degut a la disminució d'ozó estratosfèric) juntament amb l'augment detectat en malalties relacionades amb l'exposició a la UVR, ha portat a un gran volum d'investigacions sobre la radiació solar en aquesta banda i els seus efectes en els humans. L'índex ultraviolat (UVI), que ha estat adoptat internacionalment, va ser definit amb el propòsit d'informar al públic general sobre els riscos d'exposar el cos nu a la UVR i per tal d'enviar missatges preventius. L'UVI es va definir inicialment com el valor màxim diari. No obstant, el seu ús actual s'ha ampliat i té sentit referir-se a un valor instantani o a una evolució diària del valor d'UVI mesurat, modelitzat o predit. El valor concret d'UVI està afectat per la geometria Sol-Terra, els núvols, l'ozó, els aerosols, l'altitud i l'albedo superficial. Les mesures d'UVI d'alta qualitat són essencials com a referència i per estudiar tendències a llarg termini; es necessiten també tècniques acurades de modelització per tal d'entendre els factors que afecten la UVR, per predir l'UVI i com a control de qualitat de les mesures. És d'esperar que les mesures més acurades d'UVI s'obtinguin amb espectroradiòmetres. No obstant, com que els costs d'aquests dispositius són elevats, és més habitual trobar dades d'UVI de radiòmetres eritemàtics (de fet, la majoria de les xarxes d'UVI estan equipades amb aquest tipus de sensors). Els millors resultats en modelització s'obtenen amb models de transferència radiativa de dispersió múltiple quan es coneix bé la informació d'entrada. No obstant, habitualment no es coneix informació d'entrada, com per exemple les propietats òptiques dels aerosols, la qual cosa pot portar a importants incerteses en la modelització. Sovint, s'utilitzen models més simples per aplicacions com ara la predicció d'UVI o l'elaboració de mapes d'UVI, ja que aquests són més ràpids i requereixen menys paràmetres d'entrada. Tenint en compte aquest marc de treball, l'objectiu general d'aquest estudi és analitzar l'acord al qual es pot arribar entre la mesura i la modelització d'UVI per condicions de cel sense núvols. D'aquesta manera, en aquest estudi es presenten comparacions model-mesura per diferents tècniques de modelització, diferents opcions d'entrada i per mesures d'UVI tant de radiòmetres eritemàtics com d'espectroradiòmeters. Com a conclusió general, es pot afirmar que la comparació model-mesura és molt útil per detectar limitacions i estimar incerteses tant en les modelitzacions com en les mesures. Pel que fa a la modelització, les principals limitacions que s'han trobat és la falta de coneixement de la informació d'aerosols considerada com a entrada dels models. També, s'han trobat importants diferències entre l'ozó mesurat des de satèl·lit i des de la superfície terrestre, la qual cosa pot portar a diferències importants en l'UVI modelitzat. PTUV, una nova i simple parametrització pel càlcul ràpid d'UVI per condicions de cel serens, ha estat desenvolupada en base a càlculs de transferència radiativa. La parametrització mostra una bona execució tant respecte el model base com en comparació amb diverses mesures d'UVI. PTUV ha demostrat la seva utilitat per aplicacions particulars com ara l'estudi de l'evolució anual de l'UVI per un cert lloc (Girona) i la composició de mapes d'alta resolució de valors d'UVI típics per un territori concret (Catalunya). En relació a les mesures, es constata que és molt important saber la resposta espectral dels radiòmetres eritemàtics per tal d'evitar grans incerteses a la mesura d'UVI. Aquest instruments, si estan ben caracteritzats, mostren una bona comparació amb els espectroradiòmetres d'alta qualitat en la mesura d'UVI. Les qüestions més importants respecte les mesures són la calibració i estabilitat a llarg termini. També, s'ha observat un efecte de temperatura en el PTFE, un material utilitzat en els difusors en alguns instruments, cosa que potencialment podria tenir implicacions importants en el camp experimental. Finalment, i pel que fa a les comparacions model-mesura, el millor acord s'ha trobat quan es consideren mesures d'UVI d'espectroradiòmetres d'alta qualitat i s'usen models de transferència radiativa que consideren les millors dades disponibles pel que fa als paràmetres òptics d'ozó i aerosols i els seus canvis en el temps. D'aquesta manera, l'acord pot ser tan alt dins un 0.1º% en UVI, i típicament entre menys d'un 3%. Aquest acord es veu altament deteriorat si s'ignora la informació d'aerosols i depèn de manera important del valor d'albedo de dispersió simple dels aerosols. Altres dades d'entrada del model, com ara l'albedo superficial i els perfils d'ozó i temperatura introdueixen una incertesa menor en els resultats de modelització.

Cogeração solar descentralizada – concentração solar em edifícios : uma nova abordagem

O projecto Efistec, iniciado na 4ª edição do curso de Empreendedorismo da Escola de Gestão do Porto (EGP), promovido pela Universidade do Porto em 2008, deu início a um percurso ambicioso, agora mais perto de estar concretizado. Com este projecto pretende-se implementar em edifícios de habitação, serviços e indústria (edificação em geral) uma nova tecnologia modular de concentração solar que permite a cogeração, com energia eléctrica com elevada eficiência e o aquecimento de águas sanitárias usando a mesma área de captação. A solução proposta naquele projecto pretende trazer para os edifícios uma tecnologia altamente eficiente e com um duplo aproveitamento da radiação solar.

A Energia Solar Fotovoltaica em edifícios de Museus ou Contros de Cultura: Contributo para a preservação e sustentabilidade ambiental

Neste artigo pretendemos abordar a relação entre museologia e proteção do meio ambiente tendo em conta que há necessidade premente de por todos os meios disponíveis salvaguardarmos a continuidade da vida de todos os Seres que habitam este Planeta. Com essa finalidade apresentamos algumas soluções técnicas relativamente à utilização da energia solar com utilização na produção de eletricidade passível de ser aplicada nos edifícios destinados a Museus ou Centros Culturais. Propõe-se e desenvolve-se a energia solar fotovoltaica como solução de elevado nível de eficiência para produção de energia elétrica uma vez que é de fácil integração em praticamente todos os revestimentos e/ou estruturas de edifícios quer existentes quer a construir de raiz.

Chronic pesticide poisoning from persistent low-dose exposures in Ecuadorean floriculture workers: toward validating a low-cost test battery

Chronic pesticide poisoning is difficult to detect. We sought to develop a low-cost test battery for settings such as Ecuador’s floriculture industry. First we had to develop a case definition; as with all occupational diseases a case had to have both sufficient effective dose and associated health effects. For the former, using canonical discriminant analysis, we found that adding measures of protection and overall environmental stressors to occupational category and duration of exposure was useful. For the latter, factor analysis suggested three distinct manifestations of pesticide poisoning. We then determined sensitivity and specificity of various combinations of symptoms and simple neurotoxicity tests from the Pentox questionnaire, and found that doing so increased sensitivity and specificity compared to use of acethylcholinesterase alone – the current screening standard. While sensitivity and specificity varied with different case definitions, our results support the development of a low-cost test battery for screening in such settings.

Solar influences on dynamical coupling between the stratosphere and troposphere

We use a simplified atmospheric general circulation model (AGCM) to investigate the response of the lower atmosphere to thermal perturbations in the lower stratosphere. The results show that generic heating of the lower stratosphere tends to weaken the sub-tropical jets and the tropospheric mean meridional circulations. The positions of the jets, and the extent of the Hadley cells, respond to the distribution of the stratospheric heating, with low latitude heating displacing them poleward, and uniform heating displacing them equatorward. The patterns of response to the low latitude heating are similar to those found to be associated with solar variability in previous observational data analysis, and to the effects of varying solar UV radiation in sophisticated AGCMs. In order to investigate the chain of causality involved in converting the stratospheric thermal forcing to a tropospheric climate signal we conduct an experiment which uses an ensemble of model spin-ups to analyse the time development of the response to an applied stratospheric perturbation. We find that the initial effect of the change in static stability at the tropopause is to reduce the eddy momentum flux convergence in this region. This is followed by a vertical transfer of the momentum forcing anomaly by an anomalous mean circulation to the surface, where it is partly balanced by surface stress anomalies. The unbalanced part drives the evolution of the vertically integrated zonal flow. We conclude that solar heating of the stratosphere may produce changes in the circulation of the troposphere even without any direct forcing below the tropopause. We suggest that the impact of the stratospheric changes on wave propagation is key to the mechanisms involved.

Stratospheric temperature and radiative forcing response to 11-year solar cycle changes in irradiance and ozone

The 11-yr solar cycle temperature response to spectrally resolved solar irradiance changes and associated ozone changes is calculated using a fixed dynamical heating (FDH) model. Imposed ozone changes are from satellite observations, in contrast to some earlier studies. A maximum of 1.6 K is found in the equatorial upper stratosphere and a secondary maximum of 0.4 K in the equatorial lower stratosphere, forming a double peak in the vertical. The upper maximum is primarily due to the irradiance changes while the lower maximum is due to the imposed ozone changes. The results compare well with analyses using the 40-yr ECMWF Re-Analysis (ERA-40) and NCEP/NCAR datasets. The equatorial lower stratospheric structure is reproduced even though, by definition, the FDH calculations exclude dynamically driven temperature changes, suggesting an important role for an indirect dynamical effect through ozone redistribution. The results also suggest that differences between the Stratospheric Sounding Unit (SSU)/Microwave Sounding Unit (MSU) and ERA-40 estimates of the solar cycle signal can be explained by the poor vertical resolution of the SSU/MSU measurements. The adjusted radiative forcing of climate change is also investigated. The forcing due to irradiance changes was 0.14 W m−2, which is only 78% of the value obtained by employing the standard method of simple scaling of the total solar irradiance (TSI) change. The difference arises because much of the change in TSI is at wavelengths where ozone absorbs strongly. The forcing due to the ozone change was only 0.004 W m−2 owing to strong compensation between negative shortwave and positive longwave forcings.