Rev. Phys. Appl. (Paris) 20, 109-120 (1985)
DOI: 10.1051/rphysap:01985002002010900

A simple method to calculate average spectra of clear sky solar radiation and their dependence on the atmospheric parameters

U. Amato¹, V. Cuomo¹, R. Guzzi², M. Macchiato³, R. Rizzi⁴ et C. Serio<sup>1

1</sup>  Istituto di Fisica, Facoltà di Ingegneria, Università di Napoli, Napoli, Italy
²  G.N.S.M., Istituto di Fisica, Ferrara, Italy
³  Istituto di Fisica Sperimentale, Facoltà di Scienze, Università di Napoli, Napoli, Italy
⁴  Istituto di Geofisica, Università di Bologna, Bologna, Italy

Abstract
There are several models to compute instantaneous clear sky solar radiation and they require the precise knowledge of meteorologically relevant parameters as the turbidity and the optical thickness of water vapour and ozone. However, in many cases only a mean radiance spectrum is wanted. In this paper we introduce and analyse a simplified method which permits to calculate the daily average radiance spectrum with an error less than 2 %. The dependence of the daily radiance spectrum on the atmospheric parameters and on the season is also analysed.

Résumé
Il existe de nombreuses méthodes pour calculer le spectre instantané de la radiance dans le cas d'un ciel serein. Ces méthodes nécessitent la connaissance de quelques paramètres atmosphériques comme la turbidité, l'épaisseur optique de la vapeur d'eau et de l'ozone. Toutefois, pour de nombreuses applications, il est plus utile de connaître le spectre moyen sur une longue période. Dans cet article nous introduisons et analysons une méthode simplifiée pour calculer la radiance spectrale moyenne avec une erreur inférieure à 2 %. Nous analysons, entre autre la dépendance de la radiance spectrale moyenne journalière des paramètres atmosphériques et saisonniers (c'est-à-dire de la masse d'air).

PACS
9260W - Sunlight and atmospheric radiation.
9265H - Atmospheric spectral energy distribution, spectral absorption.
9265V - Clouds, fog, haze, aerosols, effects of pollution on atmospheric optics.
9385 - Instrumentation and techniques for geophysical, hydrospheric and lower atmosphere research.

Key words
atmospheric spectra -- atmospheric techniques -- sunlight -- average spectra -- clear sky solar radiation -- atmospheric parameters -- meteorologically relevant parameters -- turbidity -- optical thickness -- water vapour -- ozone -- mean radiance spectrum -- season