تأثیر پارامترهای اقلیمی در مدلسازی تابش خورشیدی با استفاده از مدلهای هوش مصنوعی (مطالعه موردی: ایستگاه سینوپتیک یزد)
نویسندگان
1 دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
doi
چکیده
تابش خورشیدی یکی از پارامترهای مهم اقلیمی است که بر بسیاری از فرایندهای آب و خاک مانند تبخیر، ذوب برف و رشد گیاهان اثر میگذارد. ازاینرو، برآورد میزان صحیح تابش خورشیدی در توسعه پژوهشهای کاربردی ضروری بهنظرمیرسد. در این مقاله سعی شده است کارایی دو روش شبکه عصبی مصنوعی و مدلهای استنتاج فازی در پیشبینی میزان تابش خورشیدی برای 12 ماه آینده در ایستگاه یزد بررسی شود. بهاینمنظور، با استفاده از تحلیل حساسیت پارامترهای اقلیمی مختلف، دمای بیشینه روزانه، دمای میانگین روزانه، بیشینه ساعات آفتابی، میانگین رطوبت نسبی هوا و تبخیر بهعنوان عوامل مؤثر در پیشبینی تابش خورشیدی شناسایی و با ایجاد ترکیبات مختلف دادهها، دو مدل ارزیابی شدند. درنهایت، بعد از اطمینان از کارایی دو مدل در مرحله آزمایش و حصول بهترین نتایج که بیشترین ضریب همبستگی و کمترین خطا را در فرایند پیشبینی تابش خورشیدی به دنبال داشت، تنها با وارد کردن پارامترهای اقلیمی مؤثر سال 2005 بهعنوان ورودی، مقدار تابش خورشیدی سال 2006 بهعنوان خروجی، پیشبینی و نتایج پیشبینی شده با دادههای واقعی مقایسه شد. نتایج پیشبینیها، کارایی زیاد شبکههای عصبی و فازی- عصبی را هم در مرحله آزمایش مدل و هم در فرایند پیشبینی نشان میداد. در مجموع، شبکههای عصبی مصنوعی با ضریب همبستگی 91/0 و میزان RMSE و MAE بهترتیب 11/0 و 08/0، در پیشبینیها خطای کمتری را در مقایسه با شبکههای فازی- عصبی داشتند. همچنین کمیت BIAS نیز 30/0- محاسبه شد که مقدار منفی، فروتخمینی جزئی را در دادهها نشان میدهد. در این پژوهش، ساعات آفتابی و دمای متوسط مؤثرترین پارامترها در پیشبینی تابش خورشیدی شناخته شدند درحالیکه رطوبت نسبی، کمترین نقش را در این فرایند ایفا کرد.