تغییرات زمانی- مکانی درازمدت شار تابش خالص در گستره ایران

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 2، دوره 3، شماره 2 - شماره پیاپی 10، مرداد 1393، صفحه 55-72   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geo.v3i2.33463

نویسندگان

احمد روشنی^{* 1}؛ هوشنگ قائمی²؛ زهرا حجازی زاده³

¹دانشگاه خوارزمی (تربیت معلم سابق)

²پژوهشکده هواشناسی و علوم جو

³دانشگاه خوارزمی

چکیده

شارهای انرژی موجود در سطح زمین باید ترازمند باشند. آگاهی از توازن انرژی سطحی، مستلزم شناخت مؤلفه‌های توازن انرژی سطحی، ازجمله شار تابش خالص بر اساس قانون پایستگی انرژی است. محاسبه مؤلفه‌های شار انرژی با استفاده از داده‌های ساعتی شبکه‌بندی شده و برای ساعات بیشینه و کمینه انرژی خورشیدی به‌صورت روزانه در ساعت‌های 6 و 12 محلی و در دوره زمانی ده ساله 2000 تا 2009 انجام شده است. نتایج پژوهش نشان‌دهنده رفتار سینوسی میانگین درازمدت سالانه شار تابش خالص است. مقادیر این شار در ساعت 6 محلی همه ماه‌های سال در کشور منفی است و نشان می‌دهد که در این ساعت مقدار برونداد انرژی بیش از دریافت آن است. از سوی دیگر مقدار این شار در ساعت 12 محلی همه ماه‌های سال مثبت است و نشان‌دهنده بیشتر بودن مقدار شارهای ورودی و ذخیره شدن انرژی در سطح زمین و گرم شدن آن است. تغییرات ماهانه شار انرژی تابش خالص از تغییرات زاویه تابش خورشید، گردش عمومی جو و پدیده‌های محلی پیروی می‌کند. در فصل‌های بهار و تابستان به سبب افزایش ارتفاع خورشید، مقادیر بیشینه شار به‌سوی عرض‌های بالاتر جابه‌جاشده و نواحی زاگرس و آذربایجان از مقدار شار بیشتری برخوردار هستند. در فصل بهار وجود مقادیر بیشتر شار در نواحی آذربایجان سبب گرم شدن بیشتر سطح زمین و سپس تقویت شار گرمای محسوس و افزایش بارش‌های همرفتی در این منطقه می‌شود. در ماه‌های می تا آگوست نیز انتظار می‌رود که بیشینه مقدار این شار در نواحی جنوب شرق دیده شود، اما به دلیل ورود سامانه‌های موسمی و افزایش ابرناکی، شارهای تابشی ورودی کاهش یافته و بیشینه این شار در عرض‌های بالاتر و به‌ویژه در زاگرس مرکزی دیده می‌شود. در دوره بارش، یعنی از اکتبر تا می نیز به سبب کاهش ارتفاع خورشید و انتقال بیشینه شارهای تابشی ورودی به عرض‌های پایین‌تر مقادیر بیشینه شار تابش خالص در نواحی جنوب شرق و به‌ویژه شرق ایرانشهر دیده می‌شود.

کلیدواژه‌ها

شار تابش خالص؛ مؤلفه‌های شار انرژی؛ توازن انرژی سطح زمین؛ ایران

مراجع

خلیلی، علی؛ 1376. برآورد تابش کلی خورشید در گستره ایران بر مبنای داده‌های اقلیمی. تحقیقات جغرافیایی. پاییز 1376. شماره 46.ص 4.

خلیلی، علی، اسحاق مرادی و غلامعلی کمالی؛ 1381. مقایسه مدل‌های مختلف برآورد تابش مستقیم خورشید بر روی سطوح شیب‌دار. مجموعه مقالات دومین همایش بهینه‌سازی مصرف سوخت در ساختمان.

زارع، عظیمه؛ 1387. محاسبه شار تابشی سطحی با استفاده از یک مدل یک بعدی تابشی در منطقه کویری مرکز ایران. کارشناسی ارشد. دانشگاه تهران. دانشکده کشاورزی.

صمیمی، جلال؛ 1364. انرژی خورشیدی برای ایران. مجله فیزیک. جلد سوم شماره 2: صص 18-30.

علیجانی، بهلول و کاویانی، محمدرضا؛ 1388. مبانی آب و هواشناسی. انتشارات سمت.

کمالی، غلامعلی و اسحاق مرادی؛ 1384. کنترل کیفیت و بازسازی داده‌های تابش کل خورشید. چهارمین همایش بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان.

مرادی، اسحاق؛ 1381. برآورد شدت تابش خورشیدی در سطوح شیب‌دار. پایان‌نامه کارشناسی ارشد هواشناسی کشاورزی. دانشگاه تهران.

Alijani, A., Kaviani, M. R., 2009. Fundamental of Climatology. SAMT Press.

Diak, G. R., Gautier, C., 1983. Improvements to a simple physical model for estimating insolation from GOES data. Journal of Climate and Applied Meteorology 22, 505-508.

Farhadi, Leila., 2012. Estimation of land Surface Water and Energy Balance Flux Componenets and Closure Relation Using Conditional Sampling, PhD Thesis in Civil and Environmental Engineering Massachusetts Institute of Technology.

Gautier, C., Diak, G., Masse, S., 1980. A Simple Physical Model to Estimate Incident Solar Radiation at the Surface from GOES Satellite Data. Journal of Applied Meteorology 19, 1005-1012.

IPCC., 2007. Assessment Report 4, Climate Change 2007: Synthesis Re port. IPCC.

Jacobs, J. M., Myers, D. A., Anderson, M. C., Diak, G. R., 2000. GOES surface insolation to estimate wetlands evapotranspiration. Journal of Hydrology, 266, 53-65.

Kamali, Gh. A., Moradi, E., 2005. Quality controlanddata reconstruction of solarradiation. Fourth International Conferenceon Energy Conservationin Buildings.

Khalili, A., 1997. Estimation of solar radiationbased onclimate data inIran. Journal of Geographical research 46, 4.

Khalili, A., Moradi, E., Kamali, GH. A., 2002 .Comparison of different estimates of direct sunlight on inclined surfaces. Proceedings of the Second Symposiumon Energy Conservation in Buildings.

Ma, Y., Su, Z., Li, Z., Koike, T., Menenti, M., 2002. Determination of regional net radiation and soil heat flux over a heterogeneous landscape of the Tibetan Plateau. Hydrological Processes, 16, 2963 - 2971.

Moradi, E., 2002. Estimation ofsolarradiationoninclined surfaces.MSc thesis, agricultural meteorology, Tehran University.

Perez, R., Seals, R., Zelenka, A., 1997. Comparing satellite remote sensing and ground network measurements for the production of site/time specific irradiance data. Sol. Energy 60, 89–96.

Raghuvanshi, S. P., Raghav, A. K., Chandra, A., 2008. Renewable energy resources for climate change mitigation, applied ecology and environmental research 6(4), 15-27.

Samimi, J., 1985. Solar Energy over Iran. Journal of Physics 2, 18-30.

Sabziparvar, A. A., Shetaee, H., 2007. Estimation of global solar radiation in arid and semi-arid climates of East and West Iran, Journal of Energy, Volume 32, Issue 5, 649–655.

Sabziparvar A. A.,2007. General formula for estimation of monthly mean global solar radiation in different climates on the south and north coasts of Iran, International Journal of Photoenergy 2007, Volume 2007, Issue 7.

Zare, A., 2008. Calculation of Surfaceradiativeflux using aone-dimensional radiation modelinthe central desertareaof Iran. Master of Science, Tehran University. Faculty of Agriculture.

Zelenka, A., 1994. Combining Meteosat and surface network data: a data fusion approach for mapping solar irradiation. In: Proceedings of the 10th Meteosat Scientific Users Conference, Locarno Switzerland, 1994, published by Eumetsat, Darmstadt. Germany, pp 515