Accurate modelling and monitoring of solar irradiance is essential for advancing solar energy applications, atmospheric research, and broader environmental studies. This thesis addresses three complementary aspects of solar irradiance and its interaction with the atmosphere in Uruguay. First, the occurrence of over-irradiance events (OIE) is statistically characterized for the first time in the country, quantifying their frequency, duration, and intensity throughout the seasons. Second, the performance of two widely used physical clear-sky models, SMARTS (spectral) and REST2 (broadband), is assessed against high-resolution ground measurements, evaluating the influence of input atmospheric parameters and data sources. Third, a retrieval methodology for aerosol optical depth (AOD) is implemented using measurements from a collimated spectroradiometer (EKO MS-711), and validated against independent AERONET observations. The results demonstrate that OIE are a non negligible phenomenon in Uruguay, that clear-sky models can reproduce local conditions with good accuracy when provided with appropriate atmospheric inputs, and that reliable AOD retrievals can be obtained from accessible instrumentation. Overall, this work contributes new knowledge on physical solar irradiance modelling in Uruguay, providing tools and methodologies relevant for renewable energy deployment, atmospheric monitoring, and environmental applications.

Modelar y monitorear la irradiancia solar con precisión es fundamental para el avance de las aplicaciones de energía solar, la investigación atmosférica y los estudios ambientales en general. Esta tesis aborda tres aspectos complementarios de la irradiancia solar y su interacción con la atmósfera en Uruguay. En primer lugar, se caracteriza estadísticamente, por primera vez en el país, la ocurrencia de eventos de sobre-irradiancia (OIE), cuantificando su frecuencia, duración e intensidad a lo largo de las distintas estaciones del año. En segundo lugar, se evalúa el desempeño de dos modelos físicos de cielo claro ampliamente utilizados, SMARTS (espectral) y REST2 (de banda ancha), frente a mediciones terrestres de alta resolución temporal, analizando la influencia de los parámetros atmosféricos de entrada y de las fuentes de datos empleadas. En tercer lugar, se implementa una metodología de estimación de la profundidad óptica de aerosoles (AOD) utilizando mediciones provenientes de un espectrorradiómetro colimado (EKO MS-711), la cual se valida mediante estimativos independientes de la red AERONET. Los resultados demuestran que los OIE constituyen un fenómeno no despreciable en Uruguay, que los modelos de cielo claro pueden reproducir adecuadamente las condiciones locales cuando se emplean parámetros atmosféricos apropiados, y que es posible obtener estimaciones confiables de AOD a partir de instrumentación accesible. En conjunto, este trabajo aporta nuevo conocimiento sobre el modelado físico de la irradiancia solar en Uruguay, proporcionando herramientas y metodologías de relevancia para el desarrollo de las energías renovables, el monitoreo atmosférico y las aplicaciones ambientales.