Calibración del Modelo Ångström-Prescott para Estimar con Precisión la Distribución Espacial de la Radiación Solar en Áreas con Pocas Estaciones de Radiación Solar Global: Un Estudio de Caso de la Zona Tropical de China
Autores: Yu, Xuan; Yi, Xia; Li, Mao-Fen; Dai, Shengpei; Li, Hailiang; Luo, Hongxia; Zheng, Qian; Hu, Yingying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Calibración del Modelo Ångström-Prescott para Estimar con Precisión la Distribución Espacial de la Radiación Solar en Áreas con Pocas Estaciones de Radiación Solar Global: Un Estudio de Caso de la Zona Tropical de China
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Fórmula
Radiación solar
Modelo
Estaciones meteorológicas
China
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La fórmula de Ångström-Prescott se utiliza comúnmente en los métodos de cálculo climatológico de simulación de radiación solar. Con el objetivo de abordar las características de una vasta área, pocas estaciones meteorológicas y una distribución desigual en las regiones tropicales de China, para obtener los parámetros óptimos del modelo de cálculo de radiación solar global, este estudio propone un modelo adecuado de radiación solar global mensual basado en el enfoque de estación única y el enlace entre grupos del modelo A-P, que utiliza datos meteorológicos medidos mensualmente de 80 estaciones meteorológicas que abarcan el período de 1996 a 2016 en la zona tropical de China, considerando la similitud en los cambios del porcentaje de sol mensual entre estaciones. Se probaron y evaluaron la aplicabilidad y precisión de los parámetros de corrección (y coeficientes), y luego se extendieron los parámetros modificados a estaciones meteorológicas convencionales a través de polígonos de Thiessen. Finalmente, se simuló la distribución espacial de la radiación solar en la región tropical de China mediante técnicas de kriging, IDW e interpolación spline. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El modelo de estación única mostró la mayor precisión en la simulación de la radiación solar global anual promedio, seguido del modelo basado en el enlace entre grupos. Después de optimizar los coeficientes y, la precisión de la simulación de la radiación solar global anual promedio aumentó en un 5.3%, 8.1% y 4.4% para todo el año, la temporada seca y la temporada húmeda, respectivamente. (2) A través de la validación cruzada, los métodos de interpolación espacial más adecuados para todo el año, la temporada seca y la temporada húmeda en la zona tropical de China fueron IDW, Kriging y Spline, respectivamente. Esta investigación tiene implicaciones positivas para mejorar la precisión de la predicción de radiación solar y guiar la producción agrícola regional.
Descripción
La fórmula de Ångström-Prescott se utiliza comúnmente en los métodos de cálculo climatológico de simulación de radiación solar. Con el objetivo de abordar las características de una vasta área, pocas estaciones meteorológicas y una distribución desigual en las regiones tropicales de China, para obtener los parámetros óptimos del modelo de cálculo de radiación solar global, este estudio propone un modelo adecuado de radiación solar global mensual basado en el enfoque de estación única y el enlace entre grupos del modelo A-P, que utiliza datos meteorológicos medidos mensualmente de 80 estaciones meteorológicas que abarcan el período de 1996 a 2016 en la zona tropical de China, considerando la similitud en los cambios del porcentaje de sol mensual entre estaciones. Se probaron y evaluaron la aplicabilidad y precisión de los parámetros de corrección (y coeficientes), y luego se extendieron los parámetros modificados a estaciones meteorológicas convencionales a través de polígonos de Thiessen. Finalmente, se simuló la distribución espacial de la radiación solar en la región tropical de China mediante técnicas de kriging, IDW e interpolación spline. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El modelo de estación única mostró la mayor precisión en la simulación de la radiación solar global anual promedio, seguido del modelo basado en el enlace entre grupos. Después de optimizar los coeficientes y, la precisión de la simulación de la radiación solar global anual promedio aumentó en un 5.3%, 8.1% y 4.4% para todo el año, la temporada seca y la temporada húmeda, respectivamente. (2) A través de la validación cruzada, los métodos de interpolación espacial más adecuados para todo el año, la temporada seca y la temporada húmeda en la zona tropical de China fueron IDW, Kriging y Spline, respectivamente. Esta investigación tiene implicaciones positivas para mejorar la precisión de la predicción de radiación solar y guiar la producción agrícola regional.