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24   INVESTIGACIÓN                                                                                                                                                                   INVESTIGACIÓN       25




          II. METODOLOGÍA                                 los niveles máximos medios mensuales del UVI                  igual que otro análisis realizado (Amarilla, 2015),   En la Figura 3 puede observarse el modelado mate-
                                                          utilizando el teorema de Fourier, apto para modelar           el comportamiento de la serie temporal del UVI es   mático de los niveles máximos medios mensuales
          Se utilizó la base de datos de radiación UV-B eri-  series periódicas como el UVI.                            del tipo sinusoidal.                            del UVI en función del tiempo en meses en el periodo
          témica (mW/m²) de la Estación Meteorológica del                                                                                                               2006 - 2009.
          Laboratorio de Investigación de la Atmósfera y   Para el análisis y el procesamiento de los datos, se
          Problemas Ambientales (LIAPA) de la Facultad de   utilizo el lenguaje estadístico R.                                                                          El modelo matemático resultante está representado
          Ciencias Exactas y Naturales (FACEN) de la Univer-                                                                                                            por la línea de color rojo y, tal como puede obser-
          sidad Nacional de Asunción (UNA). Dichos datos  III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN                                                                                   varse, se ajusta bastante bien al comportamiento
          fueron obtenidos mediante un piranómetro modelo                                                                                                               de la serie.
          UVB-1 de la firma Yankee Environmental Systems   En la Figura 1 se observa la variación anual de los
          (YES), los cuales fueron almacenados en planillas   niveles máximos diarios del UVI en el periodo 2006
          electrónicas formato EXCEL. Esta base cuenta con   – 2009. Es posible visualizar que la intensidad del
          datos de irradiancia eritémica promediados cada   UVI es moderada (3 - 5) desde los inicios de mayo
          15 minutos.                                     hasta finales de julio; alta (6 - 7) en abril y en agos-      Figura 2. Variación de los niveles máximos medios mensua-
                                                          to; muy alta (8 - 10) en marzo y en los inicios de            les del UVI en el periodo 2006-2009.
          El piranómetro UVB-1 es un sensor de banda ancha   setiembre hasta finales de octubre; y extrema (11+)
          con un intervalo espectral que abarca longitudes de   de noviembre a febrero. La media de los niveles         El periodo que le toma a la serie de los niveles máxi-
          onda entre 280 y 320 nm, con respuesta coseno de   máximos diarios del UVI para el verano (diciembre,         mos medios mensuales del UVI en completar un ciclo
          ±5% para un ángulo cenital inferior a 60°. Debido   enero y febrero) es 12 unidades (intensidad extre-        entero es igual a 12 meses. Para modelar esta serie
          a sus características, es ideal para operar durante   madamente alta), y la media para invierno (junio,       de tiempo, se aplicó el Teorema de Fourier, el cual
          periodos relativamente largos sin necesidad de   julio y agosto) es 4 unidades (intensidad moderada).         es una herramienta matemática para el análisis de
          mantenimiento.  Su rango de temperatura es de   La línea de color negro representa la tendencia de            funciones periódicas a través de la descomposición
          ±40°C. El instrumento estuvo operativo desde el   los niveles máximos diarios del UVI. La intensidad          de la función en una suma de funciones sinusoidales   Figura 3. Modelado matemático de los niveles máximos me-
          año 1996 y su ultima calibración tuvo lugar en   del UVI está representada por los colores según la           más simples, es decir, como una combinación de   dios mensuales del UVI en función del tiempo en meses en el
          noviembre de 2010 (Díaz, 2016).                 Tabla 1 (WHO, 2002).                                          senos y cosenos con frecuencias enteras.        periodo 2006-2009.


          Para el estudio, se seleccionó los días claros corres-
          pondientes al periodo 2006 – 2009. Esto se logró                                                              La ecuación resultante es:
          graficando la irradiancia UV-B diaria, promediada
          cada 15 minutos, en función del tiempo UTC (univer-
          sal time coordinated). Cuando la grafica presentaba
          una forma de campana, el día se consideraba con
          cielo claro. Mediante el método propuesto, se pudo
          determinar la cantidad de 233 días claros para el                                                             Donde:
          periodo de estudio.
                                                                                                                        UVI  es el nivel máximo medio mensual del UVI para el periodo 2006-2009
                                                                                                                           t
          Una vez identificados todos los días claros para                                                              t es el tiempo en meses (1 a 48) del periodo 2006-2009.
          el periodo de estudio, se determinó los valores   Figura 1. Variación anual de los niveles máximos diarios del
          diarios máximos de radiación UV-B. Utilizando la   UVI en el periodo 2006 – 2009.                             Esta expresión es la expansión en serie de Fourier de la función periódica UVI . La misma relaciona la
                                                                                                                                                                                                t
          definición del UVI (WHO, 2002), se halló el valor                                                             variación del nivel máximo medio mensual del UVI a partir de cierto mes de la serie comprendida entre
          máximo diario del UVI correspondiente a cada día   En la Figura 2 se puede observar la variación de los       1 y 48 meses.
          claro multiplicando la irradiancia eritémica máxima   niveles máximos medios mensuales del UVI en el
          diaria por una constante igual a 40.            periodo 2006-2009. La línea de color rojo represen-           El coeficiente de determinación R  del modelo es igual a 0.949.
                                                                                                                                                       2
                                                          ta la tendencia de la serie. Es posible notar que la          El error estándar es 0.647.
          Utilizando los valores máximos diarios del UVI para   tendencia es ligeramente decreciente, coincidiendo      El p-valor es 2.2e-16.
          días claros, se aplicó la media aritmética para el   con otro estudio anterior (Díaz, 2016). Los picos
          cálculo de los valores máximos medios mensuales.   representan las medias mensuales de verano, y              El modelo se ajusta muy bien al comportamiento de la serie, con una bondad de ajuste del 95%.
          Se realizó el modelado matemático de la serie de   los valles las medias mensuales de invierno. Al


          Revista Aranduka Vol. 10 N° 1 - Julio 2019                                                                                                                Universidad Nacional de Asunción - Facultad Politécnica
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