Effekten av solenergisystem är starkt beroende av molntäcke. Även om väderprognoser kan användas för att förutsäga mängden solljus som når markbaserade solfångare, molntäcke karakteriseras ofta i enkla termer, som molnigt, delvis molnigt eller klart. Detta ger inte korrekt information för att uppskatta mängden solljus som är tillgängligt för solkraftverk.

I veckans Journal of Renewable and Sustainable Energy , en ny metod rapporteras för att uppskatta molnets optiska egenskaper med hjälp av data från nyligen uppskjutna satelliter. Denna nya teknik är känd som Spectral Cloud Optical Property Estimation, eller OMFATTNING.

2016, NASA började lansera en ny generation geostationära operativa miljösatelliter, GOES-R-serien. Dessa satelliter upptar fasta positioner ovanför jordens yta. Var och en är utrustad med flera sofistikerade instrument, inklusive Advanced Baseline Imager, eller ABI, som kan detektera strålning uppströmning från jorden vid specifika våglängder.

SCOPE-metoden uppskattar tre egenskaper hos moln som bestämmer mängden solljus som når jordens yta. Den första, molnets höjd, är den höjd som motsvarar toppen av varje moln. Den andra, molntjocklek, är helt enkelt skillnaden i höjd mellan ett molns topp och botten. Den tredje egenskapen är molnets optiska djup, ett mått på hur ett moln modifierar ljus som passerar genom det.

Moln är, väsentligen, flytande massor av kondensvatten. Vattnet tar flera former som flytande droppar eller iskristaller av varierande storlek. Dessa olika former av vatten absorberar ljus i olika mängder, påverkar ett molns optiska djup.

Mängden ljus som absorberas beror också på ljusets våglängd. Absorptionen är särskilt variabel för ljus i det bredare infraröda området av spektrumet men inte så mycket för ljus i det smalare synliga området.

SCOPE-metoden uppskattar samtidigt molntjockleken, topphöjd och optiskt djup genom att koppla ABI-sensordata från GOES-R-satelliter till en atmosfärisk modell. Två andra ingångar till modellen kommer från markbaserade väderstationer:omgivningstemperatur och relativ luftfuktighet på marken. Dessa används för att justera temperatur och gaskoncentration vertikala profiler i modellen.

Noggrannheten hos de uppskattade molnoptiska egenskaperna utvärderades med hjälp av ett års data från 2018 för mätningar gjorda på sju markbaserade platser i USA under både natt och dag, i alla möjliga väder, och för en bred rumslig täckning med 5 minuters intervall.

"SCOPE kan användas både dag och natt med pålitlig noggrannhet, " sa medförfattaren Carlos F.M. Coimbra. "På grund av dess högfrekventa utsignal under dagtid, SCOPE är särskilt lämplig för att tillhandahålla exakta realtidsuppskattningar av molnoptiska egenskaper för solprognosapplikationer."