Zonnestraling in Nederland - Knmi

waarin
Ds de diffuse straling op het schuine vlak,
D de diffuse straling op het horizontale vlak,
p de hellingshoek van het schuine vlak.
De isotropieveronderstelling kan echter tot grote fouten leiden (Dave, 1977), daar volledige
isotropie alleen onder zwaar of totaal bewolkte omstandigheden wordt gevonden. Bij onbewolkte
of gedeeltelijk bewolkte hemel, of bij dunne sluierbewolking, is de verdeling zeer
anisotroop.
Er zijn veel modellen in de literatuur te vinden die een methode geven voor de berekening
van de uurlijkse diffuse straling op een schuin vlak. In het vergelijkingsonderzoek van de IEA
(Hay en Mc Kay, 1988) worden er twintig genoemd en met elkaar vergeleken. Hier zullen we
ons beperken tot de vier die als beste uit de bus kwamen.
Hay (1979) veronderstelde dat alle anisotrope diffuse straling circumsolair is. Hij definieerde
een "anisotropie index", die de hoeveelheid diffuse straling bepaalt welke als
anisotroop kan worden beschouwd. De anisotropie index is de verhouding I/Io van de normaal
invallende directe straling I tot de normaal invallende directe straling zonder atmosfeer Io.
Omdat I afhangt van turbiditeit en bewolking is ook de anisotropie index een functie van
turbiditeit en bewolking. Het resultaat van Hay is:
Ds IcosG f l\ 1+cosP
IcosC l l ' 2
o
(5.31)
Hierin is de eerste term tussen rechte haken het anisotrope circumsolaire deel en de tweede
term tussen rechte haken het isotrope deel.
Bij totaal bewolkte hemel is I = 0; formule (5.31) geeft dan aan dat alle straling isotrope
straling is, hij wordt dan identiek aan (5.30). Met afnemende turbiditeit en bewolking, dus
toenemende I, wordt de circumsolaire, anisotrope component groter.
Gueymard (1987) heeft een functie ontwikkeld waarin de fD is uitgedrukt in de zonshoogte
y, de hoek van inval 0, de hellingshoek van het schuine vlak P en de doorschijnendheid
("opacity") van de wolken N t.
Hij leidde een uitdrukking af voor onbewolkte hemel en voor totaal bewolkte hemel. De fD
voor gedeeltelijk bewolkte hemel wordt dan een gewogen som van de radianties bij heldere
en totaal bewolkte hemel volgens:
f D=O- N p,) f D0 + N p. f Dl
N t de doorschijnendheid van de bewolking,
fm de D^D bij onbewolkte hemel,
fD1 de D^D bij totaal bewolkte hemel
^ = exp f a0 + aj cos 6 + ^ cos 2 9 + ^ cos 3 9 j + F(p) G(y) (5.32)
a0 = - 0,897 - 3,364 y' + 3,960 y' 2 - 1,909 y' 3
&1 = 4,448 - 12,962 y' + 34,601 y' 2 - 48,784 y' 3 + 27,511 y' 4
a2 = 2,770 + 9,164 y' - 18,876 y' 2 + 23,776 y' 3 - 13,014 y' 4
a3 = 0,312 - 0,217 y' - 0,805 y' 2 + 0,318-y' 3
waarin y' = 0,01 y (in graden)
F(P) = (1 - 0,2249 sin 2 P + 0,1231 sin 2p + 0,0342 sin 4P) / 0,7751
110