La radiación solar en Europa aumenta casi un 5% impulsada por los cambios de nubosidad, según un estudio de la UMA

Málaga

Una compleja combinación de reducción de la contaminación atmosférica por aerosoles (partículas diminutas en suspensión en la atmósfera), calentamiento global y cambios en la nubosidad ha provocado un aumento significativo de los niveles de radiación solar en Europa, según un nuevo estudio coescrito por las Universidades de Málaga y Murcia junto a Solargis, empresa del sector solar para datos y software.

Los datos muestran que la radiación solar que llega a la superficie europea aumentó cada década en 2,4 vatios por metro cuadrado (el equivalente a un total de 4.8%) durante el período entre 1994 y 2023.

No obstante, este aumento no ha sido homogéneo en todo el continente ni a lo largo del tiempo. Los resultados reflejan que Europa centro-occidental experimentó un mayor crecimiento que otras zonas, especialmente durante los últimos 20 años.

El noreste de Francia, el Benelux y el oeste de Alemania experimentaron aumentos de casi el 11% entre 1994 y 2023 (4,7 vatios por década), incluso mayor en los últimos 20 años (6,8 vatios por década).

El estudio ‘Tendencias pasadas, actuales y futuras de la radiación solar en Europa: Evaluación multifuente del papel de las nubes y los aerosoles’, publicado en la revista Remote Sensing of Environment, se llevó a cabo durante un período de 24 meses y es uno de los estudios de radiación solar más amplios realizados en Europa hasta la fecha, según sus autores.

Equipos de las Universidades de Málaga y Murcia, junto con Solargis, recopilaron, depuraron y pulieron datos de 1994 a 2054 basándose en un conjunto completo de observaciones terrestres, cinco conjuntos de datos históricos espacialmente distribuidos en rejillas regulares y 30 modelos climáticos del proyecto CMIP6 con proyecciones en cuatro escenarios de forzamiento climático diferentes.

Los impulsores del cambio: nubes y aerosoles

La radiación solar que alcanza el suelo después de atravesar la atmósfera se ve influenciada por dos factores principales: los niveles de aerosoles en suspensión en la atmósfera y la nubosidad. El estudio arroja luz sobre cuál de los dos ha sido más influyente en los cambios de la radiación solar observados en Europa en los últimos 30 años.

En particular, concluye que los cambios en la opacidad y la cobertura de las nubes explican alrededor del 80% del aumento total de radiación solar. La reducción de los niveles de contaminación por aerosoles durante los últimos 30 años explica el 20% restante.

No obstante, el papel ‘indirecto’ de los aerosoles en la determinación de la opacidad y la cobertura de las nubes ha sido fundamental, elevando la importancia real de la contaminación por aerosoles más allá del 20% anterior. La razón es que los aerosoles tienen un doble impacto en los niveles de radiación solar: primero, absorben y dispersan la radiación solar directamente, lo que se conoce como efecto directo de los aerosoles. Esto, a su vez, afecta el calentamiento y enfriamiento de la atmósfera, lo que influye en las propiedades de las nubes.

El segundo impacto es el efecto indirecto de los aerosoles, según el cual una atmósfera más limpia, con menos contaminación por aerosoles, provoca que las nubes reflejen menos luz de vuelta al espacio y dejen pasar más hacia la superficie terrestre, ya que están formadas por gotas de agua más grandes, aunque en menor cantidad, alterando también los patrones de precipitación y la vida de las propias nubes. Esto, combinado con el efecto térmico (es decir, el aumento de las temperaturas como resultado del calentamiento global, que también conduce a una menor formación de nubes), ha incrementado considerablemente el nivel de radiación solar en Europa.

“Cuando iniciamos este estudio ya conocíamos el aumento general de los niveles de radiación solar, pero nuestros hallazgos sobre cuánto han aumentado, y los factores que impulsan este cambio, han sido ciertamente sorprendentes”, afirma el profesor del Departamento de Física Aplicada I de la UMA José Antonio Ruiz-Arias, que es el investigador principal de este trabajo.

“Los cambios en los niveles de radiación solar impactan considerablemente a la industria de la energía solar, con una influencia directa en la producción a largo plazo, así como a la sostenibilidad y la rentabilidad de los proyectos. Más allá del sector energético, una Europa más brillante se traduce en más energía, aumento de las temperaturas y cambios en los patrones de precipitación. Estos factores alteran nuestros patrones sociales y tienen amplios impactos en casi todos los sectores económicos, desde la agricultura y el turismo hasta la educación”, añade el científico de la UMA.

Mirando hacia el futuro: Posible estancamiento

El estudio también analizó los datos de radiación solar proyectados para las próximas décadas hasta 2054, en un esfuerzo por predecir futuras tendencias. Los resultados mostraron que se prevé que el aumento del nivel de radiación se desacelere en las próximas tres décadas.

“Aunque los datos históricos no muestran evidencia que permita anticipar una futura estabilización del aumento de la radiación solar, parece razonable asumir que el nivel actual de crecimiento no puede mantenerse indefinidamente y debería desacelerar en algún momento, lo cual es consistente con los resultados de los modelos climáticos”, afirma Ruiz-Arias.

“A pesar de los esfuerzos de la comunidad científica por predecir con precisión los niveles de radiación solar, sus proyecciones climáticas conllevan un alto grado de incertidumbre debido a las complejidades que rodean el comportamiento no lineal de la atmósfera y a nuestro limitado conocimiento sobre los niveles de aerosoles y cómo interactúan con otros constituyentes atmosféricos. Por lo tanto, es importante que la comunidad solar global continúe mejorando los conjuntos de datos existentes, monitoreando de cerca los cambios atmosféricos y reevaluando cómo la radiación solar nos impacta a nivel local”, concluye el profesor de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Málaga.