برآورد تابش خورشیدی دریافتی سطح زمین در استان اصفهان با مدل برد و هول استورم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد اقلیم‌شناسی، دانشکده علوم جغرافیایی دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری اقلیم‌‌شناسی، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد لیزر، دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

تابش خورشیدی از مهمترین پارامترهای تأثیرگذار در توازن حرارتی سیستم جو - زمین است و اساس بیشتر مطالعات اقلیمی را شکل میدهد. در مطالعه حاضر از مدل برد و هول استورم استفاده گردیده . نتایج این مطالعه نشان داد مدل برد وهول استورم توانایی خوبی در برآورد میزان تابش در استان اصفهان دارد به طوری که بیشترین مقدار تابش مستقیم برای آسمان صاف (IB) مربوط به ماه جولای با مقدار 36.77 MJ/m^2 است . مقادیر مربوط به تابش پراکنده در آسمان صاف(IDF) در فصل زمستان و پاییز کمترین مقدار را دارا هستند به طوری که در ماه ژانویه با مقدار 5.68 مگاژول بر متر مربع کمترین و در ماه ژوئن و جولای با مقدار 6.43 MJ/m^2یشترین مقدار را دارا هستند. مقدار تابش مستقیم روزانه ی دریافتی سطح زمین(HB) وتابش پراکنده ی روزانه ی دریافتی سطح زمین(HDF) در ماه جولای به بیشترین مقدار وتابش کل روزانه ی دریافتی سطح زمین(H) در ژوئن، بیشترین مقدار را دارند. به طور کلی به نظر می رسد عواملی که سبب شده است تا بیشترین مقادیر تابشی در فصل تابستان وجود داشته باشد ارتفاع خورشید و همچنین افزایش ساعات آفتابی و قرارگیری ایران در استیلای پرفشار جنب حاره است. نتایج برآورد شده تابش دریافتی سطح زمین نشان می دهد فصل زمستان و پاییز درماه های دسامبر و ژانویه دارای کمترین مقدار هستند. بیشترین مقدار دریافتی در این استان در ماه ژوئن است. متوسط مقدار تابش دریافتی در فصول زمستان، بهار، تابستان و پاییز به ترتیب16.91، 27.37، 27.04 ، 15.93 MJ/m^2 است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating the Received Solar Radiation by Bird and Hulstrom Model in Isfahan Province

نویسندگان [English]

  • Zahra Hejazizadeh 1
  • Alireza Karbalaee 2
  • Mohammad Reza karbalaee 3
چکیده [English]

olar radiation is the most important parameters affecting climate systems in thermal equilibrium – earth and forms the basis for climate studies. Bird-Hulstrom model used in this study. The results of this study showed Bird-Hulstrom model range has a good ability to estimate the amount of radiation at the station So that the maximum amount of Direct beam irradiance for clear sky (IB) For the month of July is with a value of 36.77 MJ / m2 Because in the height of summer sun to its highest point and also arrive sundial as possible. The values of Diffuse irradiance for clear sky (IDF) are ranked the lowest in the winter and fall .So that in January, the lowest value of 5.68 MJ/m2 in June and July with a value of 6.43 MJ/m2are the highest amongst Direct daily global irradiation at earth’s surface (HB) and Daily diffuse irradiation at earth’s surface (HDF) in July, its highest daily total intake of Daily global irradiation at earth’s surface (H) in June, are the greatest generally It seams The factors that have caused .The maximum amount of radiation in the summer there is sunshine hours and altitude of the sun as well as increasing dominance of subtropical high pressure is wrapping Iran . The average amount of radiation received in winter, spring, summer and fall, respectively, 16.73, 26.15, 30, 17.42 MJ /m2.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Received Radiation
  • Sunshine
  • Bird and Hulstrom

حیدری‌‌نبی، مهران (1386). برآورد تابش روزانۀ خورشید با استفاده از متغیر‌‌های هواشناسی (مقایسۀ یافته‌‌های شبکۀ عصبی مصنوعی با سایر مدل‌‌ها)، پایان‌‌نامۀ کارشناسی ارشد. دانشکدۀ مهندسی آب و خاک. دانشگاه تهران.

خسروی، محمود؛ سعید جهانبخش؛ جعفر درخشی (1392). برآورد و پهنه‌‌بندی تابش خورشیدی دریافتی در سطح افقی با استفاده از پارامترهای اقلیمی در محیط GIS (مطالعۀ موردی: استان آذربایجان شرقی)، جلد 13. شماره 43. صفحات 63-39.

 طاوسی، تقی (1390). کاربرد اقلیمی تابش خورشیدی در برنامه‌‌ریزی محیطی، انتشارات دانشگاه سیستان و بلوچستان.

غلام‌‌نیا، اعظم؛ محمدحسین مبین؛ عاطفه جبالی؛ حمید علیپور (1395). مدل‌‌سازی و پهنه‌‌بندی انرژی خورشیدی دریافتی در سطح زمین در مناطق خشک و نیمه‌خشک مرکزی ایران، نشریۀ آب و خاک. جلد 30. شمارۀ 4. صفحات 1308-1294.

فتح‌‌نیا، امان‌‌الله؛ سعید رجایی (1394). برآورد اثر پارامتر‌‌های هواشناسی با تأکید بر تغییرات رطوبت نسبی بر کاهش تابش دریافتی سطح زمین به‌‌منظور ایجاد سایت خورشیدی، مجلۀ فیزیک زمین و فضا. شمارۀ 3. صفحات 497-487.

فرجی‌‌‌‌مهیاری،خدیجه؛مجید خانعلی؛ زهرا فرجی‌‌مهیاری
(1394). ارزیابی مدل‌‌های تجربی برآورد تابش خورشیدی روزانه بر پایۀ دمای هوا در چهار منطقۀ آب و هوایی ایران، فصلنامۀ انرژی ایران. شمارۀ 56. صفحه 17.

مجرد، فیروز؛ امان‌‌الله فتح‌‌نیا؛ سعید رجایی (1394). برآورد تابش خورشیدی دریافتی سطح زمین در استان کرمانشاه، مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. شمارۀ 19. صفحات 69-55.

معینی، سام؛ شهرام جوادی؛ محسن کوکبی؛ محسن دهقان‌‌منشادی (1389). برآورد تابش خورشیدی در ایران با استفاده از یک مدل بهینه، نشریۀ انرژی ایران. دورۀ 13. شماره 2. صفحات 10-1. 

یزدان‌‌پناه، حجت‌‌الله؛ راضیه میرمجربیان؛‌ حمید‌ برقی (1389). برآورد تابش کلی خورشید در سطح افقی زمین در اصفهان، مجله جغرافیا و برنامه‌‌‌ریزی محیطی. دوره 21. پیاپی 37. صفحات 104- 95.

Almorox, J. and Hontoria, C (2004). Global Solar Radiation Estimation Using Sunshine Duration in Spain, Energy Conversion and Management, Vol. 45, No. 9-10, PP. 1529-1535.

Angstrom, A (1924). Solar and Terrestrial Radiation, Quart. J. Roy. Met. Soc., Vol. 50,
PP: 121-125.

Bakirci, K (2009). Models of Solar Radiation with Hours of Bright Sunshine; A Review, Renewable and Sustainable Energy Reviews; Vol. 13, PP. 2580-2588.

Bird, R. E., & Hulstrom, R. L (1981). Simplified clear sky model for direct and diffuse insolation on horizontal surfaces (No. SERI/TR-642-761). Solar Energy Research Inst., Golden, CO (USA).

Barnes, E. M (1996). Estimation of evapotranspiration using advanced very high resolution radiometer (AVHRR) data (Doctoral dissertation, Oklahoma State University).

Belcher, B. N., & DeGaetano, A. T (2007). A revised empirical model to estimate solar radiation using automated surface weather observations. Solar Energy, 81(3), 329-345.

Davies, J. A., McKay, D. C., Luciani, G. and Abdel-Wahab, M (1988). Validation of Models for Estimating Solar Radiation on Horizontal Surfaces,IEA Task IX,Final Report, Atmospheric Environment Service of Canada, Downsview, Ontario, Canada.

Leckner, B (1978). The spectral distribution of solar radiation at the Earth’s surface-elements of a model, Solar Energy, 20, 143-150.

Olseth, J. A., Skartveit, A., & Zou, H (1995). Spatially continuous mapping of solar resources in a complex high latitude topography. Solar energy, 55(6), 475-485.

Sabziparvar, A. A (2008). A simple formula for estimating global solar radiation in central arid deserts of Iran,Renewable Energy,33,1002-1010.

Samimi,J(1994)."Estimation of height-dependent solar irradiation and application to the Solar climate of Iran", Solar Energy, 52: 401-409.

Safaripour, M. H., & Mehrabian, M. A (2011). Predicting the direct, diffuse, and global solar radiation on a horizontal surface and comparing with real data. Heat and mass transfer, 47(12), 1537.

Sözen, A., Arcaklioğlu, E., Özalp, M., & Kanit, E. G (2005). Solar-energy potential in Turkey. Applied Energy, 80(4), 367-381.

Togrul I. T., and Onat E (1999). A study for estimating solar radiation in Elazig using geographical and meteorological data, Energy Conversion and Management 40:1577-1584.

Ramachandra,T.V(2006). Solar energy potential assessment using GIS. Energy Education Science and Technology, 18 (1/2), 101.