Związki sum promieniowania słonecznego z wielkością zachmurzenia na podstawie danych z lat 1981–2015 ze stacji położonych w polskiej części Karpat

Wpływ zachmurzenia na strumień energii słonecznej jest na ogół osłabiający i w głównej mierze zależy od wielkości zachmurzenia oraz rodzajów i własności chmur. W wyniku procesów pochłaniania, rozpraszania i odbijania promieni słonecznych chmury modyfikują zarówno ilość, jak i strukturę promieniowania. Celem badań było określenie związków sum dziennych całkowitego, bezpośredniego i rozproszonego promieniowania słonecznego z wielkością zachmurzenia na obszarze polskich Karpat. W pracy wykorzystano materiały źródłowe ze stacji synoptycznych Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowego Instytutu Badawczego w Bielsku-Białej, na Kasprowym Wierchu, w Lesku i w Zakopanem (1981–2015). Związki sum promieniowania słonecznego z wielkością zachmurzenia opisano za pomocą wielomianu II stopnia. Wykazano, że w miarę wzrostu zachmurzenia sumy dzienne promieniowania rozproszonego rosną do pewnego poziomu, po czym maleją. Promieniowanie rozproszone osiąga przeważnie największe wartości przy pokryciu nieba przez chmury w 70–80%, rzadziej 80–90%. Stwierdzono, że dopływ promieniowania słonecznego do powierzchni ziemi w poszczególnych grupach dni wyróżnionych ze względu na wielkość zachmurzenia różni się istotnie od średniej sumy dziennej promieniowania w danym miesiącu. Zauważono, że za charakterystyczny przebieg promieniowania całkowitego na Kasprowym Wierchu z maksimum na wiosnę odpowiada głównie składowa rozproszona promieniowania w dniach pochmurnych i całkowicie zachmurzonych.

---

The presence of cloud cover usually reduces incoming solar radiation. The influence of cloudiness on solar energy reaching Earth’s surface mostly depends on the cloud amount, its genera and other properties. Due to processes of absorption, scattering and the reflection of solar rays, clouds modify both the amount and the structure of solar radiation. The aim of this research was to determine the relationship between daily sums of total, direct and diffuse solar radiation and cloud amount in the Polish Carpathians. The work uses source material from synoptic stations belonging to Institute of Meteorology and Water Management – National Research Institute in Bielsko-Biala, Kasprowy Wierch, Lesko and Zakopane (1981–2015). Relationships between the sums of solar radiation and cloud amount were described with a second-degree polynomial function. The results show that as cloud amount increases, daily sums of diffuse solar radiation increase, to a certain level, then decrease. Diffuse solar radiation usually reaches the highest values when the sky is 70–80% covered by clouds, or, less often, by 80–90%. The study finds that the amount of solar radiation reaching Earth’s surface in individual groups of days distinguished by the amount of cloudiness differs significantly from the mean daily sum in the given month. The characteristic annual course of the total solar irradiation at Kasprowy Wierch with its maximum value at spring is associated with the higher values of diffuse solar irradiation in cloudy and completely overcast days.