تخمین تابش خورشیدی با استفاده از پارامترهای هواشناسی

Abstract

در این تحقیق اطلاعات هواشناسی شامل: دمای بیشینه و کمینه، سرعت باد، ساعت آفتابی، ابرناکی، بارندگی، فشار هوا و رطوبت در شش ایستگاه هواشناسی همدیدی مشهد، اصفهان، رامسر، زاهدان، ارومیه و شیراز جمع‌آوری گردید. با استفاده از آزمون گاما پارامترهای هواشناسی موثر بر تابش خورشیدی در هر ایستگاه تعیین شد. نتایج نشان داد در تمام ایستگاه‌ها دمای بیشینه و ساعت آفتابی، در پنج ایستگاه ابرناکی و در چهار ایستگاه فشار هوا و سرعت باد جزء پارامترهای تأثیرگذار بر تابش خورشیدی است. پس از تعیین پارامترهای هواشناسی موثر در هر ایستگاه، تابش خورشیدی با استفاده از ماشین بردار پشتیبان (SVM) و سه روش تجربی آنگسترم، هارگریوز و عبدالله پیش‌بینی گردید. در ایستگاه‌های مورد بررسی دقت روش‌های آنگستروم و عبدالله روند خاصی ندارد، در بعضی از ایستگاه‌ها روش آنگستروم و در برخی دیگر روش عبدالله تابش را با دقت بیشتری پیش‌بینی کردند. روش هارگریوز تابش خورشیدی را نسبت به دو روش تجربی دیگر با دقت کمتری پیش‌بینی کرده است. SVM توانسته تابش خورشیدی را در مرحله آزمون در ایستگاه‌های اصفهان، مشهد، ارومیه، رامسر، شیراز و زاهدان به ترتیب با ریشه میانگین مربع خطای (RMSE) 38/1، 28/1، 36/1، 51/1، 21/1 و 58/1 MJm-2d-1 و خطای MEF 59/3، 50/5، 18/4، 96/7، 26/3 و 17/5 درصد پیش‌بینی کند. SVM توانسته در تمام ایستگاه‌ها با استفاده از هوش مصنوعی تابش خورشیدی را با دقت بالاتری نسبت به روش‌های تجربی پیش‌بینی نماید. تابش خورشیدی در ایستگاه اصفهان با کمترین مقدار خطا و در ایستگاه رامسر با بیشترین مقدار خطا پیش‌بینی شده است.