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Teresa Pizzolla, Adelchi Acampora, Salvatore Manfreda

EFFETTI LEGATI ALLA MORFOLOGIA NELLA STIMA DELLA RADIAZIONE SOLARE GLOBALE E DELL’EVAPOTRASPIRAZIONE POTENZIALE

EFFECTS OF MORPHOLOGY ON GLOBAL SOLAR RADIATION AND POTENTIAL EVAPOTRANSPIRATION

Nel presente lavoro vengono messi a confronto due algoritmi per la stima della radiazione solare esoatmosferica e delle principali componenti del bilancio radiativo al suolo in funzione delle caratteristiche della vegetazione, della morfologia delle superfici considerate (pendenza ed esposizione) e in condizioni di cielo sereno. Attraverso la stima della radiazione solare netta, definita mediante gli algoritmi di calcolo presentati (Kumar et al., 1997; Allen et al., 2006), si giunge alla valutazione dell’evapotraspirazione potenziale utilizzando l’equazione di Penman-Monteith. Inoltre, il confronto tra le mappe ed i profili di radiazione ottenuti mostrano le differenze tra i due approcci di calcolo, dovute fondamentalmente alla differente struttura degli algoritmi. I risultati sono stati messi a confronto con dati misurati da diverse stazioni meteorologiche distribuite sul territorio lucano fornendo una stima quantitativa dell’errore associato ai due algoritmi. Il confronto ha evidenziato che i due metodi di calcolo producono risultati simili se applicati alla scala annuale, mentre alla scala giornaliera le approssimazioni presenti nel metodo di Kumar et al. (1997) producono errori non trascurabili per cui risulta più affidabile il modello proposto da Allen et al. (2006). Le analisi evidenziano il ruolo della morfologia (pendenza ed esposizione dei versanti) nella determinazione della radiazione solare globale e conseguentemente dell’evapotraspirazione potenziale a scala locale.
Parole chiave: Radiazione solare, Evapotraspirazione potenziale, Bilancio radiativo al suolo.

In this work we present an application of two different models for the calculation of extraterrestrial solar radiation and main components of surface radiation balance under clear sky conditions. These models account for the effects of the morphology on solar radiation and potential evapotranspiration exploiting the slope and aspect of the considered surfaces. The solar radiation was evaluated with two algorithms (Allen et al., 2006 and Kumar et al., 1997) and is used in the Penman-Monteith equation to estimate the potential evapotranspiration. By comparing the maps and the profiles obtained with these two models we highlighted the main differences due to the structure of the two different algorithms considered. Results show that the two methods produces almost same results when applied at the yearly scale, while the algorithm by Allen et al. (2006) outperform the one proposed by Kumar et al. (1997) at the daily time scale. Results highlighted the role of morphology (slope and aspect) on the global solar radiation and evapotranspiration at the local scale.
Keywords: Solar Radiation, Potential Evapotranspiration, Surface Radiation Balance.