Προσομοιώσεις της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας με τη χρήση μοντέλων χημείας-κλίματος και σύγκριση με επίγειες μετρήσεις
Creators: name: Εμμανουηλίδης, Αλέξανδρος Εμμανουήλ
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: υπεριώδης ακτινοβολία
μοντέλα χημείας κλίματος
προσομοιώσεις
ultraviolet irradiance
climate chemistry models
simulations

description: Στη συγκεκριμένη εργασία χρησιμοποιήσαμε δεδομένα από το μοντέλο χημείας-κλίματος GEOS CCM ως αρχείο εισόδου σε ένα μοντέλο διάδοσης της ηλιακής ακτινοβολίας(libradtran) για την προσομοίωση της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας στην περιοχή της Ευρώπης για το έτος 2000. Οι προσομοιώσεις έγιναν τόσο σε ημερήσια όσο και σε μηνιαία βάση, για τις 15 δηλαδή του κάθε μήνα και για το τοπικό μεσημέρι. Στο πρώτο μέρος της εργασίας κάναμε τη σύγκριση ανάμεσα στις μηνιαίες και τις ημερήσιες προσομοιώσεις και διερευνήσαμε την εφαρμογή 2 μεθόδων για την διόρθωση στις μηνιαίες προσομοιώσεις λόγω μεταβολής της ζενίθιας γωνίας. Καταλήξαμε πως οι διαφορές ανάμεσά τους μπορούν να θεωρηθούν αμελητέες και να χρησιμοποιηθούν οι προσομοιώσεις για τις 15 του μήνα με αρκετή ασφάλεια κερδίζοντας έτσι σε υπολογιστικό χρόνο. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας, κάναμε τη σύγκριση για την υπεριώδη ακτινοβολία όπως αυτή εξήχθη από τις ημερήσιες προσομοιώσεις με 3 σταθμούς μετρήσεων Brewer στην Ευρώπη. Τα αποτελέσματα ήταν αρκετά ικανοποιητικά και οι επί μέρους διαφορές μπορούν πιθανώς να αποδοθούν σε αβεβαιότητες για το όζον και τη νεφοκάλυψη σε κάθε περιοχή. Καταλήξαμε πως η συγκεκριμένη αναπαράγει σε ικανοποιητικό βαθμό την παρελθούσα κατάσταση για την ακτινοβολία σε συγκεκριμένες συνθήκες
description: In this study, we have performed ultraviolet irradiance (UV) simulations using data from GEOS Climate Chemistry Model participating in project Climate Chemistry Model Initiative, as input to a radiative transfer model (libradtran) to calculate surface irradiance. We performed 2 groups of simulations; firstly, daily simulations for each day of year 2000 and each grid point of the selected area (EUROPE) and at second place simulations for the 15th of each month. Simulations were performed at local noon and for sza up to 85 degrees. The first part of our study, compares the monthly simulations calculated with 3 different methods to monthly averages from daily simulations. SZA at 15th of month is not representative of the monthly value. In order to reduce this uncertainty, we implemented 2 new methods, each of one with specific limitations. As a result, we came to the conclusion that the differences which are introduced by using simulations at the 15th of month, are not significant and can be used to produce accurate results. In the second part, we compared UVA &amp; UVB irradiance from daily simulations to ground based measurements so as to gain a better understanding of the capability of our method to reproduce past values of UV radiation. We used data from Brewer instruments, for 3 stations over Europe and came to the conclusion that all the observed discrepancies are possibly due to the underestimation of cloud effect from GEOS or the method we implemented in order to calculate UVCMF underestimates the clouds. In general, there is a sufficient agreement between measurements and simulations