Hava Sıcaklığı ve Extraterrestrial Radyasyona Dayalı Bazı Ampirik Solar Radyasyon Tahmin Modellerinin Kahramanmaraş Koşullarında Karşılaştırılması
Özet Görüntüleme: 146
/ 
PDF İndirme: 105
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.7364752Anahtar Kelimeler:
Hava sıcaklığı, kalibrasyon, solar radyasyon, tahmin modeliÖzet
Bu çalışmada, hava sıcaklığı (T) ve extraterrestrial radyasyona (Ra) bağlı olarak günlük ortalama solar radyasyon (Rs) miktarının tahmin edilmesinde kullanılan Bristow – Campbell, Chen, Hargreaves – Samani ve Annandale ampirik modellerinin Kahramanmaraş koşullarına uygun kalibrasyonlarının yapılması ve test edilerek karşılaştırılmaları amaçlanmıştır. Öncelikle Meteoroloji Bölge Müdürlüğü tarafından ölçülen T ve Rs verilerinin uzun yıllar ortalaması günlük değerleri kullanılarak (1938 – 2020), Microsoft Excel programı çözücü eklentisi aracılığıyla modellerin kalibrasyon eşitlikleri oluşturulmuştur. Daha sonra, bu eşitlikler Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi (KSÜ) kampüsünde 2021 yılı Temmuz – Ekim döneminde ölçülen günlük ortalama T ve Rs verileri ile test edilmiştir. Günlük ortalama Ra değerleri enlem ve zamana bağlı olarak tahmin edilmiştir. Uzun yıllar ortalaması günlük ölçülen Rs değerleri 4.992 – 32.557 MJ/m2/gün aralığında değişmiştir. Benzer şekilde uzun yıllar ortalaması günlük T, Rs ve Ra verileri kullanılarak Bristow – Campbell, Chen, Hargreaves – Samani ve Annandale modellerinin kalibrasyon eşitlikleri ile tahmin edilen günlük Rs değerleri sırasıyla 4.591 – 31.832 MJ/m2/gün, 5.680 – 32.692 MJ/m2/gün, 3.508 – 36.673 MJ/m2/gün ve 3.508 – 36.673 MJ/m2/gün arasında değişmiştir. Ölçülen ve tahmin edilen günlük ortalama Rs değerleri arasındaki sapmanın bir göstergesi olarak hesaplanan ortalama mutlak göreceli hata oranı (MAPE) değerleri sırasıyla %7.921, %8.016, %10.178 ve %10.178 olarak belirlenmiştir. Benzer şekilde 2021 yılı verileri ile yapılan tahminler için MAPE değerleri sırasıyla %10.192, %10.424, %14.192 ve %14.291 olarak elde edilmiştir. Bristow – Campbell ve Chen modelleri ile doğruluk oranı yaklaşık olarak %90 (MAPE ≅ %10) düzeyine ulaşan günlük ortalama solar radyasyon değerleri tahmin edilirken, Hargreaves – Samani ve Annandale modelleri için bu oran yaklaşık %85 (MAPE ≅ %15) düzeyinde gerçekleşmiştir. Yöre koşulları ile uyumlu kalibrasyonları yapılan bu dört model kullanılarak doğruluk oranı yüksek solar radyasyon tahminleri yapılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Referanslar
Allen, R.G., Pereire, L.S., Raes, D., Smith, M. (1998). Crop Evapotranspiration Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper No: 56.
Almorox, J., Bocco, M. ve Willington, E. (2013) Estimation of daily global solar radiation from measured temperatures at Cañada de Luque, Córdoba, Renewable Energy, 60, 382-387.
Alsamamra, H. (2019) Estimation of global solar radiation from temperature extremes: a case study of Hebron City, Palestine, Journal of Energy and Natural Resources, 8(1), 1-5.
Álvarez, J., Mitasova, H. ve Allen, H.L. (2011) Estimating monthly solar radiation in South-Central Chile, Chilean Journal of Agricultural Research, 71(4), 601-609.
Angstrom, A. (1924) Solar and terrestrial radiation, Quarterly Journal of Royal Meteorological Society, 50, 121-126.
Annandale, J.G., Jovanic, N.Z., Benade, N. ve Allen, R.G. (2002) Software for missing data error analysis of Penman-Monteith reference evapotranspiration, Irrigation science, 21, 57-67.
Anonim, (2020a). Automation Builder V1.2.2 basic software installation. https://new.abb. com/plc/automationbuilder/platform/software. (Erişim tarihi: 10.07.2019).
Anonim, (2020b). Detailed information for: PM590 ETH. https://new.abb.com/ products/tr/1SAP150000R0271/pm590-eth (Erişim tarihi: 10.07.2019).
Anonim, (2020c). Pyranometers MS-802/402/410/602 Instruction Manual, https://media.eko-eu.com/assets/media/MS-602_Manual.pdf (Erişim tarihi: 10.07.2019).
Anonim, (2020d). Temperature/RH smart sensor, https://www.onsetcomp.com/files/manual _pdfs/previous/11427-N%20MAN-S-THB.pdf (Erişim tarihi: 10.07.2019).
Badescu, V. (1999) Correlations to estimate monthly mean daily solar global irradiation: application to Romania, Energy, 24, 883-893.
Ball, R.A., Purcell, L. C. ve Carey, S.K. (2004) Evaluation of solar radiation prediction models in North America, Agronomy Journal, 96, 391-397.
Benghanem, M. ve Mellit, A. (2014) A simplified calibrated model for estimating daily global solar radiation in Madinah, Saudi Arabia, Theoretical and Applied Climatology, 115, 197-205.
Besharat, F., Dehghan, A.A. ve Faghih, A.R. (2013) Empirical models for estimating global solar radiation: A review and case study, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 21, 798-821.
Bristow, K.L. ve Campbell, G.S. (1984) On the relationship between incoming solar radiation and daily maximum and minimum temperature, Agricultural and Forest Meteorology, 31, 59-166.
Chen, R.S., Ersi, K., Yang, J.P., Lu, S.H. ve Zhao, W.Z. (2004) Validation of five global radiation models with measured daily data in China, Energy Conversion Management, 45, 1759-1769.
Cobaner, M., Çıtakoğlu, H., Haktanır, T. ve Yelkara, F. (2015) Akdeniz bölgesi için en uygun Hargreaves-samani eşitliğinin belirlenmesi, Dicle üniversitesi Müh. Fak. dergisi, 7(2), 181-189.
Daneshyar, M. (1978) Solar radiation statistics for Iran, Solar Energy, 21, 345-349.
Ener Ruşen, S. (2017) Karaman ili küresel güneş radyasyonunun heliosat metot kullanılarak belirlenmesi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6(2), 467-474.
Glower, J. ve McGulloch, J.S.G. (1958) The empirical relation between solar radiation and hours of sunshine, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 84, 172-175.
Hargreaves, G.H. ve Samani, Z.A. (1982) Estimating potential evapotranspiration, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 108, 223-230.
Hargreaves, G.L., Hargreaves, G.H. ve Riley, P. (1985) Irrigation water requirement for the Senegal River Basin, Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 111(3), 265-275.
Lewis, C.D. (1982) Industrial and Business Forecasting Methods: A Practical Guide to Exponential Smoothing and Curve Fitting. Butterworths Scientific, London, England.
MGM, (2020). Kahramanmaraş Meteoroloji Bölge Müdürlüğü kayıtları, Kahramanmaraş.
Ndulue, E., Onyekwelu, I., Ogbu, K.N. ve Ogwo, V. (2019) Performance evaluation of solar radiation equations for estimating reference evapotranspiration (ETo) in a humid tropical environment, Journal of Water and Land Development, 42, 124-135.
Ogelman, H., Ecevit, A. ve Tasdemiroglu, E. (1984) A new method for estimating solar radiation from bright sunshine data, Solar Energy, 33(6), 619-625.
Özdemir, Y. (2012). Uydu tabanlı kuadratik model ile Türkiye’de güneş radyasyonu dağılımının belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Paltridge, G.W. ve Proctor, D. (1976) Monthly mean solar radiation statistics for Australia, Solar Energy, 18(3), 235-243.
Prescott, J.A. (1940) Evaporation from water surface in relation to solar radiation, Transactions of the Royal Society of Australia, 46, 114-118.
Rietveld, M. (1978) A new method for estimating the regression cofficients in the formula relating solar radiation to sunshine, Agricultural Meteorology, 19, 243-252.
Silva, V.J., Silva, C.R., Almorox, J. ve Júnior, J.A. (2016) Temperature-based solar radiation models for use in simulated soybean potential yield, Australian Journal of Crop Science, 10(7), 926-932.
Tabari, H., Hosseinzadehtalaei, P., Willems, P. ve Martinez, C. (2016) Validation and calibration of solar radiation equations for estimating daily reference evapotranspiration at cool semi-arid and arid locations, Hydrological Sciences Journal, 61(3), 610-619.
Wang, K. ve Dickinson, R.E. (2012) A review of global terrestrial evapotranspiration: observation, modeling, climatology and climatic variability, Reviews of Geophysics, 50(2), 1-54.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2022 Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
Dergimizde yayımlanan makaleler, 