ارزیابی مدل درختی M5 و دو مدل تجربی مبتنی بر دمای هوا برای برآورد تابش خورشیدی با استفاده از LST در یک اقلیم نیمه خشک

Abstract

تابش خورشیدی از پارامترهای ورودی برای بسیاری از مطالعات شبیه‌سازی مانند فرآیندهای وابسته به تغییرات آب و هوایی، هیدرولوژی و اکولوژی است. مدل­های پیشنهادی به­منظور برآورد این پارامتر به علت این­که از داده­های هواشناسی از نوع مکانی نقطه­ای استفاده می­کنند، برآورد نقطه‌ای از مقدار تابش ارائه می‌کنند. در این پژوهش، دو مدل تجربی هارگریوز- سامانی و محمود – هابرد که مبتنی بر داده­های دمای هوا هستند، با ورودی داده­های روزانه LST (دمای سطح زمین) محصولات MOD11A1 وMYD11A1 سنجنده مودیس به جای دمای هوا، برای تخمین تابش خورشیدی مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده­های روزانه تابش خورشیدی ایستگاه سینوپتیک اهواز واقع در استان خوزستان در دو سال متوالی (سال­های 2006 و 2007) به عنوان داده­های واقعی استفاده شد. نتایج حاصل از اعتبار سنجی نشان داد که مدل هارگریوز – سامانی با ورودی LST محصولات MOD11A1 و مدل محمود- هابرد با ورودی LST محصولات MYD11A1 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین دقت در برآورد تابش خورشیدی هستند. برای این مدل­ها، شاخص­های آماری R² وRMSE به ترتیب 83/0،(Mj m-2 d-1) 46/2، 79/0 و (Mj m-2 d-1) 09/4 بدست آمد. برای مدل هارگریوز سامانی همچنین، با استفاده از مدل درختی M5 دو مدل ( RS-M5-1 و RS-M5-2) مبتنی بر داده­های LST محصولات MOD11A1 مودیس متغیرهای جغرافیایی تدوین و نتایج حاصل از آن­ها با نتایج مدل­های تجربی مقایسه شد. نتایج نشان داد که در مقایسه بین مدل درختی RS-M5-1 و مدل­های تجربی با ورودی مشابه، مدل درختی M5 از دقت بیشتری برخوردار است. به طور کلی، مدل درختی RS-M5-2 با ورودی­های LST محصولات MOD11A1، ساعت آفتابی حداکثر و واقعی و همچنین تابش­فرا زمینی، نسبت به مدل­های دیگر دارای دقت بیشتری است. برای این مدل، مقادیر آماره­های R² و NSE به ترتیب برابر 87/ و 86/ و جذر میانگین مربعات خطا برابر 24/10 درصد برآورد شد.