ارزیابی مدل هیبرید در برآورد تابش خورشیدی در شرایط مختلف اقلیمی ایران

چکیده طول موج کوتاه تابش خورشیدی که به سطح زمین می رسد بعنوان یکی از پارامترهای کلیدی در اغلب مدل های برآورد کننده تبخیر و تعرق پتانسیل مانند پنمن- مونتیث فائو 56 مورد استفاده قرار می گیرد. با وجود اهمیت مقدار تابش، اندازه گیری آن صرفا در تعداد اندکی از ایستگاههای کشور انجام می شود. در تحقیق حاضر از یک مدل فیزیکی بنام مدل هیبرید در تخمین تابش خورشیدی ماهانه و روزانه 15 ایستگاه تابش سنجی کشور که درای شرایط اقلیمی مختلف هستند، استفاده شد و نتایج آن با مدل های اصلاح شده دانشیار و اصلاح شده صباغ که در تحقیقات قبل برای شرایط مختلف آب و هوایی شامل مناطق خشک مرکزی، نواحی شرقی و غربی و سواحل مرطوب شمالی و جنوبی کشور پیشنهاد شده است مقایسه شد. مدل هیبرید با استفاده از تعداد نسبتا کم پارامترهای هواشناسی شامل دما، رطوبت نسبی، فشار و ساعات آفتابی، میزان تابش را با دقت قابل قبولی برآورد می کند. برای مقایسه سه مدل از معیارهای آماری میانگین خطا (me)، میانگین خطای مطلق (mae)، جذر میانگین توان دوم خطا (rmse) و درصد میانگین خطا (mpe) استفاده شد. میانگین هر کدام از معیارهای خطا در مدل هیبرید در مقیاس روزانه به ترتیب 36/0-، 23/1، 53/1 مگاژول بر متر مربع در روز و 38/0 درصد و در مدل اصلاح شده دانشیار 42/0-، 58/2، 09/3 مگاژول بر متر مربع در روز و81/1 درصد می باشد. برای مدل اصلاح شده صباغ نیز این معیارها برابر با 51/0، 76/2، 35/3 مگاژول بر متر مربع در روز و 05/9 درصد بدست آمده است. در مقیاس ماهانه این معیارها بترتیب برای مدل هیبرید برابر با 59/0-، 33/1، 57/1 مگاژول بر متر مربع در روز و 13/0 درصد و در مدل اصلاح شده دانشیار 71/0-، 11/2، 39/2 مگاژول بر متر مربع در روز و 18/2- درصد می باشد. آماره های خطا برای مدل اصلاح شده صباغ نیز 56/0، 55/2، 96/2 مگاژول بر متر مربع در روز و 56/9 درصد بدست آمده است. مقدار کم معیارهای خطا برای مدل هیبرید بیانگر کارایی بالای این مدل در تخمین تابش خورشیدی در مقیاس روزانه و ماهانه می باشد. در مرحله بعد از مدل واسنجی شده هیبرید برای برآورد تابش طول موج کوتاه خورشیدی و تهیه نقشه های میانگین فصلی تابش روزانه برای حوزه دریاچه ارومیه استفاده شد. با توجه به اهمیت مولفه تبخیر و تعرق در مطالعات بیلان آبی سیستم های هیدرولوژیکی، نرخ تبخیر و تعرق با جایگذاری تابش برآورد شده توسط مدل هیبرید در معادله پنمن- مونتیث فائو 56 بدست آمد. در نهایت نقشه های میانگین فصلی تبخیر و تعرق روزانه برای این حوزه تهیه شد.