Studier av direkt solinstrålning i Sverige 1983-2003
en statistisk analys
Interdisciplinary studiesSolinstrålningAerosolerStatistisk analysTrendanalysKorrelationTVÄRVETENSKAP
I denna studie görs ett försök att öka förståelsen kring hur den inkommande direkta solinstrålningen blir påverkad av de gaser och partiklar som finns i atmosfären. Studiens syfte är att se om det statistiskt går att detektera någon trend i SMHI s mätningar av direkt solinstrålning vid elva mätstationer i Sverige mellan åren 1983-2003. Här undersöks även om partikelhalten i luften har förändrats samt om en eventuell trend i direkt solinstrålning kan kopplas ihop med förändrade partikelhalter i luften under samma tidsperiod. Solens cykler och ett förändrat ozonskikt kopplas också samman med resultaten. Det finns säsongsvariation i datamaterialet av den direkta solinstrålningen och därför appliceras månadssummerade värden i Seasonal Mann Kendall test for trend som är fördelningsoberoende. För att se hur partiklar och direkt solinstrålning samvarierar görs korrelationstestet Kendall?s Tau i SPSS 11,5. Valet av de variabler som undersöks gentemot direkt solinstrålning är baserat på tidigare forskning av vilka ämnen i atmosfären som kan ha en inverkan på den mängd solinstrålning som når jorden. De aerosoler och partiklar som används som jämförelsematerial (årsmedelvärden) är SO2, SO4, Sot, NO2 och PM10. Mätdata av aerosoler och partiklar har hämtats från IVL Svenska Miljöinstitutet AB vilka jämförs med solinstrålningsdata från SMHI. Resultatet från trendtestet för direkt solinstrålning visar att det finns en positiv trend vid 9 av 11 undersökta stationer, solinstrålningen har ökat med 0,5 - 1,2 % år-1. Korrelationstesten mellan direkt solinstrålning och de olika undersökta partiklarna visar att då partikelhalten sjunker ökar den direkta solinstrålningen. Av de undersökta variablerna kan ökningen av solinstrålning till största delen förklaras med en minskad mängd sulfat- och sotpartiklar i atmosfären. Kvävedioxid uppges också som en bidragande faktor, dock liten då minskningen av kvävedioxid inte är så stor. Solens cykler och uttunning av ozonskiktet förklarar endast en mycket liten del av den ökade direkta solinstrålningen.