Introdução

SPDRAD3 - Sistema de Processamento de Dados de Radiação Solar - Versão 3.0, é uma solução computacional desenvolvida pela DISSM - Divisão de Satélites e Sensores Meteorológicos do INPE, para coletar, processar, analisar e visualizar dados relacionados à radiação solar. Esses dados são obtidos por estações de coleta in-situ e estimados por modelos a partir de imagens de sensoriamento remoto

O modelo físico utilizado é o Modelo GL, desenvolvido pelo CPTEC/INPE, o qual utiliza-se de imagens do canal visível dos satélites da série GOES para produzir estimativas de irradiância solar global ao nível de superfície com foco na América do Sul e oceanos adjacentes.

A arquitetura do software é modular, composta por componentes interconectados, incluindo um banco de dados com suporte geoespacial, uma API de acesso aos dados, além de uma Aplicação de Exploração. O sistema apresenta-se como uma solução robusta e eficiente para a análise espacial de dados de radiação solar, contribuindo para os avanços na pesquisa e aplicação de energias renováveis, além de permitir a validação de modelos e a análise da qualidade das estações de coleta.

Radiação Solar

A radiação solar (em suas diversas modalidades: global, direta e difusa) é reconhecida como a fonte principal da energia para fenômenos ambientais, meteorológicos e climáticos do planeta. Além disso, possui importante destaque em políticas energéticas de curto e longo prazos.

Durante o século 20, as medições de irradiância solar na América do Sul eram escassas e pouco confiáveis, resultando em atlas solares com baixa resolução espacial e temporal. Países como Brasil, Argentina e Chile publicaram atlas nacionais com base em dados piranométricos e heliográficos, mas as limitações tecnológicas e a baixa densidade de estações restringiam a qualidade das informações.

No século 21, a situação melhorou com o surgimento de redes mais densas e com maior frequência de coleta, como a SONDA no Brasil e a SolRad-Net na Argentina e Brasil, que fornecem dados em escalas horárias ou até de minutos.

Essas iniciativas, somadas ao avanço na disseminação de dados via internet, fortalecem a necessidade de um banco de dados regional e compartilhado para suporte a pesquisas, validação de modelos e aplicações em energia solar na América do Sul.

G-STAR

O INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) tem papel fundamental no avanço do conhecimento e monitoramento da radiação solar no Brasil e na América do Sul. Desde a década de 1980, o instituto desenvolve e opera modelos físicos e sistemas de sensoriamento remoto para estimar a irradiância solar com base em imagens de satélites geoestacionários, como os da série GOES.

Mais especificamente, o G-STAR é um Grupo de Pesquisa com pessoal alocado principalmente na DISSM - Divisão de Satélites e Sistemas Meteorológicos do INPE, além colaboradores de outras instituições. Está registrado no CNPq em conexão com a Pós-Graduação em Meteorologia do Instituto na área de Sensoriamento Remoto da Atmosfera.

A área de trabalho do Grupo concentra-se no uso da informação de sensores satelitais para analisar a propagação de radiação no sistema Terra-Atmosfera, tanto nas propriedades físicas como na estimativa de fluxos radiativos para estudos meteorológicos e climáticos, visando aplicações em diversos aspectos de interesse para a sociedade.

Mais informações: G-STAR

Sobre

Esta documentação apresenta a arquitetura de software e as capacidades preliminares do SPDRAD3. A versão 3.0 representa uma atualização e aperfeiçoamento das versões anteriores, incluindo a organização do software em camadas, a gravação, visualização interativa e análises estatísticas de séries temporais de irradiância média diária para um conjunto de locais escolhidos, além de tecnologias mais modernas para instalação e disponibilização da aplicação.

As irradiâncias correspondem a medições publicadas por diversas instituições e estimativas fornecidas pelo modelo com base em dados de satélite, o GL versão 1.2 (Ceballos et al., 2004; Porfírio et al., 2020). São descritos os dados básicos do banco de dados espacial, os aspectos tecnológicos mais relevantes da solução e as primeiras aplicações desenvolvidas, comentando perspectivas de compartilhamento pela comunidade de ciência e tecnologia da América do Sul.