Simulación de la distribución tridimensional de la radiación absorbida de onda corta en la copa de un árbol: Comparación de modelos simplificados y Monte Carlo

Se espera que los árboles urbanos alivien los ambientes térmicos severos en verano. La radiación de onda corta absorbida es una variable clave para estimar los efectos microclimáticos de los árboles. En las herramientas de simulación numérica para el entorno térmico urbano y construido, la dificultad radica en cómo calcular la radiación absorbida en términos de precisión y carga computacional.

Aquí se investigó la diferencia entre un modelo de transferencia radiativa que calcula la dispersión por el método de Monte Carlo y un modelo más simple que tiene en cuenta la dispersión modificando la profundidad óptica. Los cálculos de la radiación absorbida se realizaron bajo diversas condiciones de distribución normal de las hojas y ángulo cenital de la radiación incidente, utilizando modelos de árboles representados por vóxeles con diferentes valores de densidad de área foliar.

Para la radiación fotosintéticamente activa, la diferencia relativa entre los modelos fue inferior al 10% en la mayoría de los casos. En cuanto a la radiación infrarroja cercana, la diferencia también fue pequeña para un doselDosel corresponde a la capa superior de un bosque, formada por las copas de los árboles más altos. grande formado por varios árboles. La diferencia era del 30-60% y del 0-20% para ángulos cenitales de radiación incidente de 0° y 60°, respectivamente, para pequeños árboles aislados con una altura de copaLa copa es la parte aérea de un árbol, formada por las ramas y las hojas. y una anchura inferiores a 5 m, lo que constituía una condición significativamente diferente de un dosel uniforme. Esta gran diferencia estaba relacionada con la uniformidad del dosel y se explicaba por la transmitancia desde cada voxel hacia el exterior del dosel.

El presente estudio permite evaluar la aplicabilidad del modelo simple y corregir la diferencia con el modelo de Monte Carlo.

Título Original:

"Simulating the 3D Distribution of Absorbed Shortwave Radiation in a Tree Crown: Comparison of Simplified and Monte Carlo Models"

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