بررسی عملکرد روش برنامه‌ریزی بیان ژن در پیش‌بینی تابش خورشیدی روزانه در گستره ایران

چکیده مقاله

انرژی تابشی خورشید سرمنشأ انرژی­های روی کره­ی زمین است که یکی از منابع مهم انرژی پاک به ویژه در کشور ایران محسوب می­شود. برآورد درست مقدار تابش خورشیدی به عنوان یکی از پارامترهای مهم در شبیه­سازی رشد گیاهان و تخمین تبخیرتعرق اهمیت زیادی دارد. هدف از انجام این مطالعه، توانایی مدل شبیه­سازی GeneXproTools 5.0در پیش­بینی تشعشعات خورشیدی بر اساس داده­های­ هواشناسی (بارش، ساعات آفتابی، رطوبت نسبی، حداکثر دما، حداقل دما، میانگین دما و تابش خورشیدی، هم­چنین با در نظر گرفتن ارتفاع، طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی) در مقیاس روزانه، در 31 ایستگاه در گستره­ی ایران در بازه­ی زمانی 2016-2007 می­باشد. بهترین مدل بر اساس معیارهای ارزیابی RMSE،MAE ،ENSو R2انتخاب شد. از نتایج تجزیه و تحلیل، مشخص شد که مقادیر پیشی­بینی شده سازگاری خوبی با مقادیر اندازه­گیری شده در مدل برنامه­ریزی بیان ژن(GEP) دارد. در مدل GEP، سناریوی eبه دلیل در نظر نگرفتن ارتفاع، طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی، بارش، رطوبت نسبی، حداکثر دما و حداقل دما، دارای ضریب همبستگی کمتر و خطای بیشتری می­باشد و کارایی کمتری دارد. در این مدل، در سناریوی cبا اضافه شدن پارامترهای میانگین دما و تابش خورشیدی، برآورد مطلوب­تری از تابش خورشیدی حاصل می­شود. نتایج سناریوهای cو eبسیار به هم نزدیک می­باشد، اما سناریوی eدر پیش­بینی تابش خورشیدی ضعیف­تر عمل می­کند و بهترین مدل در این مطالعه، سناریوی cمی­باشد. زمانی که عرض جغرافیایی، بارش، رطوبت نسبی، حداکثر دما، حداقل دما، میانگین دما و تابش خورشیدی برای پیش­بینی تابش خورشیدی در نظر گرفته شود، نتایج دقیق­تری حاصل می­شود. هم­چنین، معیارهای ارزیابی تحت سناریوی cبا 72/0=R2 ، 59/3=RMSE ، 82/2= MAE و 72/0= NSEدر بخش آموزش از سایر سناریوها بیشتر می­باشد. در مجموع روش GEPدقیق­ترین نتایج را در تخمین تابش خورشیدی روزانه در گستره­ی ایران دارد.