Estimation of wintertime downward surface long wave radiation for highand lowaltitude sites in the SouthWestern region of Saudi Arabia تقدير الإشعاع السطحي طويل الموجة الساقط خلال فصل الشتاء لموقعين أحدهما مرتفع والآخر منخفض في منطقة جنوب غرب المملكة العربية السعودية

Abstract

This paper discusses the estimation of downward surface long wave radiation (DSLR) under allsky conditions at two sites in southwestern Saudi Arabia in this work Meteorological parameters of air temperature nearsurface water vapor pressure and cloudiness at Abha (high altitude) and Jazan (Gizan) (low altitude) were measured to fit with thirteen clearsky and six cloudysky empirical models for the years 1979 to 2008 the modelbased DSLR data were compared with the MERRA dataset during the wintertime (DecemberFebruary) the MERRAestimated winter DSLR values ranged from 284 to 302 Wm 2 (290 to 318Wm 2) at the high altitude site and from 354 to 374 Wm 2 (356 to 380Wm 2) at the low altitude site under clearsky (cloudysky) conditions The results show that under clearsky (cloudysky) conditions the ngstr m M1clr model has relatively better performance compared to other models in estimating DSLR for both high and lowaltitude sites As no single model was superior individually in estimating DSLR ensemble means were obtained from the selected 8 (4) models at the highaltitude (lowaltitude) site under clearsky conditions and 6 (3) models at the highaltitude (lowaltitude) site under cloudysky conditions The bias of DSLR ensemble mean is found to be within the ±5 % range interannual variability of the model ensemble mean for DSLR is very closer to the MERRA data both in terms of phase and amplitude furthermore the ensemble means were able to determine the increasing trend in DSLR for both the high and the lowaltitude sites

تناقش هذه الورقة تقدير الإشعاع السطحي طويل الموجة الساقط في مختلف الظروف (سماء صافيةسماء غائمة) لموقعين جنوب غرب المملكة العربية السعودية ولقد تم استخدام عناصر الأرصاد الجوية المقاسة قرب السطح وهي درجة الحرارة، وضغط بخار الماء، والغطاء السحابي لكل من محطة أبها (عالية الارتفاع) ومحطة جيزان (منخفضة الارتفاع) في تقدير الإشعاع السطحي الساقط طويل الموجة لـ 13 نموذجا في حالة السماء صافية و6 نماذج في حالة السماء غائمة للفترة من 1979 إلى 2008 م ولقد تم مقارنة نتائج هذه النماذج بتلك المقاسة بواسطة بيانات MERRA خلال فصل الشتاء (ديسمبرفبراير) وقد بينت الدراسة أن قيم الإشعاع السطحي طويل الموجة الساقط لفصل الشتاء من خلال بيانات الـ MERRA يتراوح مداها من 284 إلى 302 (290 إلى 318) وات متر مربع للمحطة عالية الارتفاع (أبها) و354 إلى 374 (356 إلى 380) وات متر مربع للمحطة المنخفضة الارتفاع (جيزان)، وقد أوضحت النتائج أن نموذج Niemel (M4CLD) هو أفضل نموذج لحساب الإشعاع السطحي الساقط طويل الموجة في حالة السماء الصافية، بينما كان نموذج Niemel (M4CLD) هو أفضل نموذج في حالة السماء الغائمة وحيث أنه لا يوجد نموذج وحيد ذو تمثيل عالي لتقدير الإشعاع السطحي الساقط طويل الموجة، فقد تم حساب المتوسط لنماذج المحطة عالية الارتفاع وأربع نماذج للمحطة منخفضة الارتفاع في حالة السماء الصافية، وكذلك ستة نماذج للمحطة عالية الارتفاع وثلاث نماذج للمحطة منخفضة الارتفاع في حالة السماء الغائمة وقد وجد أن متوسط الانحرافات عن المتوسط تراوح ما بين ±5 % وأن التذبذب البين سنوي لمتوسط النماذج قريب جداً من البيانات المقاسة بواسطة MERRA من حيث الطور والسعة إضافة إلى أن متوسط النماذج أظهر أن هناك ارتفاع متزايد للإشعاع السطحي الساقط طويل الموجة لكلا الموقعين بصفة عامة