Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 219-227 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:01986002103021900

Statistical correlation between hourly and daily values of solar radiation on horizontal surface at sea level in the Italian climate

U. Amato, B. Bartoli, B. Coluzzi, V. Cuomo, C. Serio et P. Silvestrini

Dipartimento di Fisica Nucleare, Struttura della Materia e Fisica Applicata, Università di Napoli, 80125 Napoli, Italy

Abstract
The knowledge of hourly data of solar radiation is required for many practical applications. Since hourly data are measured only in a few stations, it is quite useful to have methods to calculate hourly values starting from daily data. In this paper we analyse the hourly data measured in Italian stations and propose a method to estimate hourly solar radiation. The approximation introduced by our method in estimating mean values is comparable with its statistical error. The curves we obtain are independent of season and station and depend only on the ratio K of experimental global solar radiation to extraatmospheric radiation. They can be fitted by paraboles whose coefficients can be written as a simple analytical expression of the K ratio. The variance of experimental data around means has been analysed. The statistical method we propose allows to reproduce the distribution of hourly values of solar radiation in a satisfactory way starting from the daily values of solar radiation.

Résumé
Pour de nombreuses applications pratiques, il est nécessaire de connaitre les données horaires du rayonnement solaire. Comme les données horaires ne sont mesurées que dans peu de stations, il faut disposer de méthodes permettant de calculer les valeurs horaires en partant de données journalières. Dans cet article, on analyse les données horaires de stations italiennes et on propose une méthode d'estimation du rayonnement solaire horaire. L'approximation introduite dans l'estimation des valeurs moyennes est comparable à l'erreur statistique. Les courbes obtenues sont indépendantes de la saison et de la station et ne dépendent que du rapport K entre le rayonnement solaire global expérimental et le rayonnement extra-atmosphérique. Elles peuvent être approchées par des paraboles dont les coefficients s'écrivent sous forme d'expressions analytiques simples du rapport K. La variance des données expérimentales autour des moyennes a été analysée. La méthode statistique proposée permet de reproduire la distribution de valeurs horaires du rayonnement solaire de façon satisfaisante en partant de valeurs journalières du rayonnement solaire.

PACS
9260S - Climatology.
9260W - Sunlight and atmospheric radiation.
9330G - Europe.

Key words
climatology -- hourly -- daily -- solar radiation -- horizontal surface -- sea level -- Italian climate -- mean values -- statistical error