Введение к работе
Актуальность темы^ До настоящего времени в большинстве работ, посвященных исследованию изменчивости прихода солнечном радиации, рассматривались в основной длительные интервалы осреднения: годовые, месячные, суточные.
Однако для решения ряда задач, связанных с использованием солнечной энергии, необходимы данные за более короткие интервалы времени, например, часовые. Степень изученности распределений часовых сумм суммарной, а тем более прямой и рассеянной радиации значительно меньшая, чем суточных, месячных и годовчх сумм.
Кроме того, в связи о наличием огромных массивов данных, полученных за каждый час, трудоемкостью их обработку! и учитывая телеке, что регистрация солнечной радиации по часам ведется на ограниченном числе станций, встает задача определения часовых значений на основе Данных, полученных за сутки, а также получения одних видов радиации через другие. Пути решения которой и предлагаются в данной работа, что свидетельствует об ее актуальности.
Цели и задачи диссертации. Диссертационная работа посвящена изучению характеристик временной изменчивости часовых значений суммарной, прямой и рассеянной радиации по территории Средней Кат.тл Казахстана по данным регистрирующих приборов ( о часовым интервалом осреднения). Выбранные районы являются наиболее перспективными в отношении использования солнечной радиации на территории СНГ.
Для достижения поставленной цели в работе ставятся следующие основные задачи:
- создание массива данных часовых и суточных сумм суммарной (Q ), прямой на нормальную к лучу ( S ) и горизонтальную ( S ) поверхности, рассеянной радиации (J) );
«изучение временной изменчивости часовых сумм и особенностей рядов коротковолновой радиации о использованием вероятно-статистических методов;
-расчет основных статистических характеристик часовых сумм суммарной,'прямой и рассеянной радиации и оценка их точности;
~ аппроксимация распределения часовых сумм солнечной радиаци
оценга метдусуточной и внутрисуточной связности часовых сумм солнечной радиации ;
расчет некоторцх дополнительных характеристик на основе ча совых суті солнечной радиации, учитывающий ее прерывистый и нерав номерниії характер поступления в течение дня ( например, повторяемость непрерывной продолжительности облучения солнечной радиацией ); /л
исследование изменчивости отношения -D/ч в суточном к'годовом ходе;
выявление корреляционных связей между суммарной и рассеянной радиацией в общем суммарном приходе на основе одной лишь глав ной и наиболее употребительной составляющей радиационного баланса суммарной радиации ;
определение часових сумм суммарной и рассеянной радиации на основе суточных данных.
Исходный материал. Для исследования особенностей рядов часових сумм коротковолновой солнечной радиации были использованы ежедневные часовые значения суммарной, прямой на нормальную к лучу и горизонтальную поверхности и рассеянной радиации за все месяцы года по 12 станциям Средней Азии и Казахстана за период с начала регистрации по восьмидесятые года. Это практически все станции в данном районе, где ведется регистрация солнечной радиации. Висота используемых станций не превышает 850 м над уровнем мо ря .
При рассмотрении вопросов, связанных с нахождением корреляционных связей между суммарной и рассеянной радиацией били также использованы данные ряда других станций, расположенных в различных климатических зонах СНГ.
. Научная новизна. Для территории Средней Азии и Казахстана выполнено климатологическое обобщение о целью выявления 'закономерностей временной изменчивости характеристик часових сумм коротковолновой солнечной радиации за полный годовой цикл: рассчитаны статистические параметры часовых сумм Q , S »O.J) установлены типы распределений часових сумм рассматриваемых видов радиации, показана возможность использования кривых Пирсона I , Ш , X типов для аппроксимации распределений часовых суми
О , S. ъ .
казана возможность припинення типових аппроксимирующих гсриных, исивзоаих распределение солнечной радиации сразу в нескольких .совых интервалах для дневных часов.
Выполнена оценка внутрису точной связности прямой и суммарной ілнечной радиации.
Получен ряд дополнительных характеристик, учигаваициіі прс-вистый и неравномерный характер поступления солнечной радиации течение дня по всем местам года: среднее число и общая продол-ітельность периодов, когда солнечная радиация прстмдааот заданные ювни; суммарное количество солнечном энергии вше определенного ювня, которое может быть использовано. Рассчитана непрерывная юдолхительность облучения суммарной и прямой радиацией за весь довой цикл ( для у,ровнсЛ через 50 Вт/м2 ). Получены серии гратов, позволяющие для любого интересующего уровня за какдый мв-щ определить повторяемость периода непрерывного пребывания Q , ,3 более указанного количества часов и наоборот.
Исследована изменчивость отношения рассеянной радиации к 'нмарной в суточной и годовом ходе. Отноиение Ъ/О. было вычис-!но не по средним многолетним часовим и су точним суммам, а посредственно по ежечасным и суточным сум нам и и J) за какдый ;нь с последующим осреднением.
Для территории Средней Азии и Казахстана получены со'отноше-ля, связывающие между собой долю рассеянной радиации в обідом /пиарном приходе с одной стороны и отношение суммарной радиации солнечной радиации, приходяцей на верхнюю границу атмосферы внеатмосферной ) с другой, как ддя суточных, так и для часових /мм. Подученные соотношения позволяют оценить значения рассеян-эп (а следовательно и-прямой) радиации на основании лишь данных /мнарной радиации.
Показана возможность применения метода Сизкова - определение асових сумм 0 и Ъ на основе суточных данных, разработанного ля осреднекных характеристик, применительно к отдельным дням.
Практическая значимость.'Результаты, полученные в настоящем сследовании могут быть полезными в практических приложениях, вязанных с решением вопросов по использовании солнечной знергии.
Внедрение результатов. Материалы исследований и полученное
юзультаты использованы в ГГО им.А.И.Зосйксна при выполнении
теми 111. 16.03 "Исследование метеорологических аспектов использования солнечной радиации как источника энергии"; в научно -справочном пособии З.И.Пивоваровой, В.В.Стадпик "Климатические характеристики солнечной радиации как источника энергии на территории СССР"; в научно - производственном объединении "Квант" для расчета эффективности и надежности автономних систем электропитания, размещенных в пунктах о известной актинометричеокой информацией; при проектировании энергоустановки в района города Ашхабад.
Апробация работы. Результаты работы неоднократно докладывались на конференциях молодых ученых и аспирантов в ГГО в 198Э - 67 гг., на Ленинградской областной конференции молодых ученых и специалисток в 1968г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ.
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, насчитывающих II разделов, заключения, списка используемой литературы и приложения. Основная часть диссертации изложена на 162с. машинописного текста; содержит 48 рисунков и 18 таблиц.
В приложении приводятся 7 таблиц и 8 рисунков. Библиография включает 121 наименование литературных источников, из них 21 - на иностранных языках.
Похожие диссертации на Временная изменчивость часовых значений солнечной радиации как источника энергии на территории Средней Азии и Казахстана
