برآورد تغییرات مکانی – زمانی تابش خالص دریافتی شهرستان داراب با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار،گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد سروستان، سروستان، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی،دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

انرژی حاصل از تابش خورشید یکی از عناصر آب و هوایی است که بر روی فرایندهای سطح زمین مانند منابع آب و خاک، ذوب برف، فرایندهای تبخیر و تعرق و مواردی از این قبیل تأثیرگذار می باشد. با توجه به اهمیت زیاد انرژی، مطالعه حاضر با هدف برآورد تابش خالص دریافتی حاصل از خورشید در شهرستان داراب انجام شد. بدین ترتیب مدل رقومی ارتفاع و تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 در طی ماه‌های مختلف (از شهریورماه سال 1398 تا مردادماه 1399) برای محدوده مورد مطالعه دریافت شد و ضمن انجام تصحیحات مورد نیاز بر روی هریک از تصاویر، بوسیله مدل توازن انرژی سطحی (سبال) نقشه های تابش خالص رسیده به سطح زمین شهرستان داراب، برای هر ماه تهیه شد. مطابق با یافته های تحقیق بیشترین میزان تابش خالص دریافتی شهرستان در طی فروردین ماه صورت می‌گیرد. در این ماه میانگین تابش خالص دریافتی در کل شهرستان برابر با 527/13 وات بر مترمربع میباشد. همچنین نیز بررسی‌های صورت گرفته در فروردین‌ماه نشان می‌دهد که بخش رستاق با میانگین 557/43 وات بر مترمربع، بیشترین میزان انرژی دریافتی را دریافت نموده و پس از آن بخش‌های مرکزی و فورگ به ترتیب با میزان 538/03 و 479/61 وات برمترمربع در مراتب بعدی قرار دارند. از سوی دیگر کمترین میزان تابش خالص دریافتی در کل محدوده مورد بررسی در آذرماه صورت گرفته است، میانگین تابش دریافتی کل شهرستان در این ماه 327/99 وات بر مترمربع می‌باشد. در این ماه بخش رستاق به صورت میانگین با 357/40 وات بر مترمربع انرژی، بیشترین میزان تابش دریافتی را داشته است و پس از آن بخش‌های مرکزی و فورگ به ترتیب با میزان 334/65 و288/87 وات برمترمربع در مراتب بعدی قرار دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of Spatio-temporal variations of net radiation received by Darab city using remote sensing and GIS

نویسندگان [English]

  • Ali Asghar Irajpoor 1
  • Hossein Esmaeili 2
1 Assistant professor, Department of Civil Engineering , Sarvestan Branch, Islamic Azad University, Sarvestan, Iran
2 M.A Climatology Department of Geography Faculty of Humanity Sciences, University OF Zanjan, Iran
چکیده [English]

Solar energy is one of the climatic elements that affect the earth's surface processes such as soil and water resources, snowmelt, evaporation, and transpiration processes, and the like. Given the great importance of energy, this study aimed to estimate the net radiation received from the sun was in the city of Darab. Thus, the digital elevation model and satellite images of Landsat 8 were received during different months (from September 2019 to August 2020) for the study area. And while making the necessary corrections on each of the images, by the surface energy balance model (SEBAL), net radiation maps that reached the ground surface of Darab city were prepared for each month. According to the research findings, the highest amount of net radiation received by the city occurs during April. In this month, the average net radiation received in the whole city is equal to 527.13 watts per square meter. Also, studies conducted in April show that the Rustaq section with an average of 557.43 watts per square meter, has received the highest amount of energy received, and then the central and forg sections are in the next ranks with 538.03 and 479.61 watts per square meter, respectively. On the other hand, the lowest amount of net radiation received in the entire study area was in December, the average radiation received by the whole city this month is 327.99 watts per square meter. In this month, the Rustaq section had the highest amount of radiation received with an average of 357.40 watts per square meter of energy and then the central and forged sections are next with 334.65 and 288.87 watts per square meter, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Net radiation
  • SEBAL model
  • Landsat 8
  • Darab City
  1. خسروی، محمود، جهانبخش­اصل، سعید، درخشی، جعفر (1392). برآورد و پهنه­بندی تابش خورشیدی دریافتی در سطح افقی با استفاده از پارامترهای اقلیمی در محیط Gis مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی، فصلنامه علمی – پژوهشی فضای جغرافیایی، سال سیزدهم، شماره 43، صص 63 –
  2. زندی، رحمان، صفایی، محمدجواد، خسرویان، مریم (1398). پتانسیل­سنجی استفاده از انرژی خورشیدی در مناطق روستایی مطالعه موردی: شهرستان سبزوار، فصلنامه جغرافیا و توسعه، شماره 57، صص 93 –
  3. سلطانی، سعید، مرید، سعید (1384) مقایسه برآورد تابش خورشید با استفاده از روش هارگریوز – سامانی و شبکه­های عصبی مصنوعی، مجله دانش کشاورزی، سال 15، شماره 1، صص 77 –
  4. سلیمانی­شیری، محمدرضا (1391). مکان­یابی اراضی مستعد جهت اجرای سیستم­های آبیاری تحت فشار و سطحی با استفاده از GIS (مطالعه موردی: دشت داراب). پایان­نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.
  5. سیدیان، سیدمرتضی، فراستی، معصومه، روحانی، حامد، حشمت­پور، علی (1396). تخمین تابش خورشیدی با استفاده از پارامترهای هواشناسی، مجله تحقیقات آب ایران، سال 13، شماره1، صص 100 –
  6. صفاری­پور، محمدحسین، مهرابیان، مظفرعلی (1388). پیش­بینی مقدار کل انرژی تابش خورشیدی در کرمان با استفاده از مشخصات هندسی، نجومی، جغرافیایی و هواشناسی، مجله علمی پژوهشی شریف، شماره 51، صص 13 –
  7. صفایی­بتول، خلجی­اسدی، مرتضی، تقی­زاده، حبیب (1384). برآورد پتانسیل تابش خورشیدی در ایران و تهیه اطلس تابشی آن، مجله علوم و فنون هسته­ای، شماره 33، صفحات 34 –
  8. عساکره، عباس، غدیریان­فر، محسن، شیخ داوی، محمدجواد (1395). امکان سنجی تولید برق از پنل خورشیدی پشت بام در مناطق روستایی استان خوزستان، فصلنامه جغرافیا و توسعه، سال چهاردهم، شماره 43، 132 –
  9. عیسی­زاده، وحید، آسیایی، شکوفه، عیسی­زاده، اسماعیل (1399). بررسی پایش دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر لندست 8 و الگوریتم­های تک کاناله و پنجره مجزا (منطقه مورد مطالعه: شهرستان دزفول)، نشریه جغرافیا و روابط انسانی، دوره 3، شماره 3.
  10. علائی طالقانی، محمود (1382). ژئومورفولوژی ایران. انتشارات قومس.
  11. معینی، سام، جوادی، شهرام، کوکبی، محسن، دهقان منشادی، محسن (1389). برآورد تابش خورشیدی در ایران با استفاده از یک مدل بهینه، نشریه انرژی ایران، دوره 13، شماره 2، صص 10 –
  12. یزدان­پناه، حجت الله، میرمجربیان، راضیه، برقی، حمید (1389). برآورد تابش کلی خورشید در سطح افقی زمین در اصفهان، مجله جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، سال 21، شماره پیاپی 37، صص 104 –

 

  1. Allen, R., Tasumi, M., Trezza, R., Waters, R., & Bastiaanssen, W. (2002). Sebal (surface energy balance algorithms for land). Advance Training and Users Manual–Idaho Implementation, version, 1, 97.
  2. Almorox, J., & Hontoria, C. (2004). Global solar radiation estimation using sunshine duration in Spain. Energy Conversion and Management, 45(9-10), 1529-1535.
  3. Bashir, S., Shaikh, F., & Kumar, L. (2019). ESTIMATION OF THE ROOFTOP SOLAR PHOTOVOLTAIC POTENTIAL FOR ENGINEERING UNIVERSITY IN PAKISTAN. International Journal of Renewable Energy Resources, 9(1), 1-5.
  4. Batlles, F., Bosch, J., Tovar-Pescador, J., Martinez-Durban, M., Ortega, R., & Miralles, I. (2008). Determination of atmospheric parameters to estimate global radiation in areas of complex topography: Generation of global irradiation map. Energy Conversion and Management, 49(2), 336-345.
  5. Belcher, B. N., & DeGaetano, A. T. (2007). A revised empirical model to estimate solar radiation using automated surface weather observations. Solar Energy, 81(3), 329-345.
  6. Dincer, I. (2000). Renewable energy and sustainable development: a crucial review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 4(2), 157-175.
  7. Holstein, B. (2015). Analyzing photovoltaic potential using a geographic information system: a case study of Prince William County public schools.
  8. Hottel, H., & Whillier, A. (1955). Evaluation of flat-plate solar collector performance. Paper presented at the Trans. Conf. Use of Solar Energy;().
  9. Keese, W., Pernell, R., Rosenfeld, A., James, D., & Geesman, J. (2003). Buying a Photovoltaic Solar Electric System: A Consumer Guide. California Energy Commission, 22.
  10. Mishra, T., Rabha, A., Kumar, U., Arunachalam, K., & Sridhar, V. (2020). Assessment of solar power potential in a hill state of India using remote sensing and Geographic Information System. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 19, 100370.
  11. Vine, E. (2008). Breaking down the silos: the integration of energy efficiency, renewable energy, demand response and climate change. Energy efficiency, 1(1), 49-63.
  12. Zhang, Y., Ren, J., Pu, Y., & Wang, P. (2020). Solar energy potential assessment: A framework to integrate geographic, technological, and economic indices for a potential analysis. Renewable Energy, 149, 577-586.