ارائه یک مدل عمومی جدید برای برآورد تابش خورشیدی در مناطق خشک و نیمه خشک ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد

2 کارشناس ارشد مرکز تحقیقات اقلیمی، اداره کل هواشناسی استان یزد

چکیده

برآورد تابش خورشیدی روزانه (Rs) برپایه­ی پارامتر‌های هواشناختی اندازه­گیری شده در سطح افقی زمین به‌صورت گسترده در زمینه­های مختلف به‌کار برده می­شود. به دلیل مشکلات اقتصادی و فنی، اندازه­گیری تابش در همه مناطق ممکن نیست و باید بر اساس مدل­های ریاضی به‌گونه­ای آن‌را تخمین زد. یکی از روش­های متداول برای تخمین تابش خورشیدی رسیده به زمین، استفاده از متغیرهای دمایی و جغرافیایی در هر مکان است. مدل‌هایی که بدین منظور در جهان و به­ویژه در ایران پیشنهاد شده اغلب وابسته به یک نقطة خاص بوده است. بنابراین در این پژوهش تلاش شده تا یک مدل عمومی جدید برای تخمین Rsبرای مناطق خشک و نیمه­خشک ایران معرفی گردد. برای دستیابی به این هدف با استفاده از داده­هایی چون دما (حداقل و حداکثر) در مقیاس روزانه، مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی) و ارتفاع از سطح دریا در دوره آماری 2010-1970 مربوط به ایستگاه­های همدیدی اصفهان، کرمان، مشهد، طبس و خور و بیانک که در سامانۀ طبقه­بندی کوپن دارای آب و هوای خشک و نیمه‌خشک هستند، چندین مدل رایج جهانی وابسته به مکان، جهت برآورد Rs بررسی و پس از مقایسه کارآیی آن‌ها با توجه به شاخص‌های آماری، برازنده­ترین مدل معرفی شد. برای ارائه مدل عمومی و بسط معادله آن، بین ضرایب برازنده­ترین مدل وابسته به مکان و ویژگی‌های جغرافیایی هر مکان (طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا) در هر ایستگاه، روابط رگرسیونی خطی چندگانه ایجاد و بررسی، و سپس بر اساس محاسبات فوق یک معادله عمومی استنتاج شد. نتایج حاکی از آن است که مدل عمومی معرفی شده در این تحقیق، با میانگین کارآیی مدل 80/0، میانگین خطای معیار 01/0- ، میانگین جذر مربعات خطا 5/6 و میانگین ضریب مجموع باقی­مانده‌ها 069/0 برازنده‌ترین مدل عمومی برآورد تابش خورشیدی روزانه (Rs) در مناطق خشک و نیمه خشک ایران می­باشد.

کلیدواژه‌ها


[1].        Ajayi, O.O., Ohijeagbon, O.D., Nwadialo C.E., & Olumide, O.( 2014). New model to estimate daily global solar radiation over Nigeria. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 5, 28–36
[2].        Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop Evapotranspiration – Guidelines for Computing Crop Water Requirements – FAO Irrigation and Drainage Paper 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations (- FAO), Rome, Italy.
[3].        Chen, J.L., Liu, H.B., Wu, W., & Xie, D.T. (2011). Estimation of monthly solar radiation from measured temperatures using support vector machines-a case study. Renewable Energy, 36, 413 –420.
[4].        Chen, R.S., Ersi, K., Yang, J.P., Lu, S.H., & Zhao, W. Z. (2004).Validation of five global radiation models with measured daily data in China. Energy Conversion and Management45, 1759–1769.
[5].        Hargreaves, G.L., Hargreaves, G.H., & Riley, P. (1985). Irrigation water requirement for the Senegal River Basin. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE 111, 265–275.
[6].        Hoogenboom, G. (2000). Contribution of a grommet orology to the simulation of crop production and its applications. Agriculture and ForestMeteorology, 103, 137–157.
[7].        Hunt, L.A., Kuchar, L., & Swanton, C. J. (1998). Estimation of solar radiation for use in crop modeling. Agriculture and Forest Meteorology, 91, 293–300.
[8].        Li, M.F., Liu, H.B., Guo, P.T., & Wu, W. (2010). Estimation of daily solar radiation from routinely observed meteorological data in Chongqing, China. Energy Conversion and Management, 51, 2575–2579.
[9].        Li, M.F., Li, F., Liu, H.B., Wu, W., & Chen, J.L.( 2012). Impact of time interval on the Angstr om–Prescott coefficients and their interchangeability in estimating radiation. Renewable Energy, 44, 431–438.
[10].    Li, M.F., Li, F., BinLiu, H., TaoGuo, P., & Wuc, W. (2013). A general model for estimation of daily global solar radiation using air temperatures and site geographic. Parameters in Southwest China. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics92, 145–150.
[11].    Mianabadi, A., & Faridalhoseini, A. (2012). Calibration two models of estimating solar radiation and development of two solar models base on cloudy in Mashhad. Climatic Research, 111-120.
[12].    Yin, X., (1996). Reconstructing monthly global solar radiation from air temperature and precipitation records: a general algorithm for Canada. Ecological Model- ling, 88, 39–44.
[13].    Zhou, J., Wu, Y.,& Yan, G.(2005). General formula for estimation of monthly average daily global solar radiation in China. Energy Conversion and Management, 46, 257–268.