توسعه و ارزیابی مدل های تخمین تابش خورشیدی بر اساس ساعات آفتابی و اطلاعات هواشناسی

تابش خورشیدی رسیده به سطح زمین (Rs) در بسیاری از زمینه ها از داده های اساسی می باشد. مهندسین انرژی، معماری، کشاورزی و هیدرولوژی در کارهای خود از Rs به طور گسترده ای استفاده می کنند. به دلیل اهمیت Rs، مدل های مختلفی برای تخمین آن ارائه شده است. در این پژوهش با استفاده از داده های اندازه گیری شده روزانه Rs در سال های ۱۳۸۲ و ۱۳۸۳ در منطقه باجگاه در استان فارس، ضرایب مدل آنگستروم بر اساس نسبت ساعات آفتابی واقعی روزانه (n) به حداکثر ساعات آفتابی ممکن (N) واسنجی گردید. این مدل با اعمال دمای هوا به صورت های مختلف اصلاح شد تا علاوه بر نسبت n/N، اثر زمان وقوع ابری بودن نیز به صورت غیر مستقیم جهت تخمین Rs به کار گرفته شود. نتایج به دست آمده نشان داد که اضافه کردن دمای هوا در معادله آنگستروم باعث بالا رفتن دقت تخمین Rs گردید. بررسی ها نشان داد که اضافه شدن متوسط روزانه دمای هوا نسبت به وارد نمودن جذر اختلاف حداکثر و حداقل دمای هوا، تاثیر بیشتری بر دقت تخمین Rs داشت. هم چنین یک مدل منطقه ای دقیق با در نظر گرفتن عوامل مختلف هواشناسی شامل اطلاعات روزانه مقدار کمبود فشار بخار اشباع، درصد رطوبت نسبی، بارندگی، دمای متوسط هوا، اختلاف بین مقادیر حداکثر و حداقل دمای روزانه و نسبت n/N ارائه شد. این مدل دارای بهترین تخمین در بین مدل های مورد بحث بود. در بخش دیگر این پژوهش تعدادی از مدل های تخمین Rs، که قبلا توسط پژوهشگران دیگر ارائه شده بودند، برای منطقه مورد مطالعه واسنجی شدند. در نهایت با استفاده از داده های مستقل اندازه گیری شده تابش در سال ۱۳۸۴ تمام مدل ها اعتبارسنجی شدند. نتایج سنجش اعتبار مدل ها نشان داد که مدل منطقه ای دقیق که دارای نسبت n/N و سایر اطلاعات هواشناسی است، دارای دقت تخمین بالاتری نسبت به سایر مدل ها می باشد. در نتیجه معادلاتی که دارای عوامل دما و نسبت n/N هستند، در مقایسه با مدل های فاقد این نسبت، از دقت بالاتری برخوردار می باشند.

Keywords:

Global solar radiation , Extraterrestrial radiation , Sunshine hour , Angstrom coefficients , تابش خورشیدی , تابش خارج از جو , ساعات آفتابی واقعی , ضرایب آنگستروم