Analysis of solar radiation measurements at EI-Kharga (250 N, 300E), Egypt

Daily global solar. radiation data of EI-Kharga for five year (1984-88) have been processed, analysed and classified into eight radiation levels spaced at an interval of 4.19 MJ m-2 day-l. Mean annual monthly and daily total the diurnal variation, and the frequency distribution of daily totals of global solar radiation are computed and discussed. A correlation between the hourly values of the clearness and diffuse indices were obtained and the recommended correlation ,equations were also given. The, results presented in this analysis are encouraging since they Indicate that periods of several days of low radiation of less than 8.38 MJm , day are rare. This In turn means that the weather sequence variations are not expected, to be of great Importance when considering the storage problems Involved In solar process design.

Performance Evaluation of Temperature-Based Global Solar Radiation Models—Case Study: Arar City, KSA

Solar radiation is considered the main renewable energy source which reshapes the global sustainability plan for future development. Due to the lack of solar radiation measurements, this work investigates the performance of several temperature-based hybrid solar radiation models combining the parametric, statistical and satellite data approaches to estimate the global solar radiation on a horizontal surface. Over 35 years of meteorological data in the new location, Arar City, KSA (Latitude 30°96′ N and longitude 41°05′ E) are employed to establish and validate the models. These models are validated using two datasets with different averaging time spans to investigate the accuracy and reliability of different models as forecasting tools for the solar radiation. The mostly common statistical indicators are calculated to identify the most accurate model. The results show that Model (1) has the best performance among all models with high reliability as a solar radiation forecasting tool in this new location. This model is also validated against the widely-used datasets, namely NASA, On-Site measurements and PVGIS-SARAH data. The model shows excellent values for statistical indicators with high values of coefficient of determination, R2 > 0.955, presenting the best performance regardless of the time span of the validation datasets.

LAFE und LAFO: Neue experimentelle und observationelle Untersuchungen von Land-Atmosphäre-Austauschprozessen

<p>Der Austausch von Energie, Feuchte und Impuls zwischen der Atmosphäre und der Landoberfläche sowie die damit verbundenen Rückkopplungsprozesse sind maßgeblich für die Entwicklung der planetarischen Grenzschicht. Eine ungenaue Darstellung und Parametrisierung dieser Prozesse stellen eine Schwäche der heutigen Wetter- und Klimamodelle dar. Verbesserungen in diesen Bereichen werden einen signifikanten Beitrag zu besseren Simulationen der Wolkenbildung auf allen zeitlichen und räumlichen Skalen leisten. Dazu ist es notwendig, das System Land-Atmosphäre simultan in allen Kompartimenten zu vermessen. Dazu haben sowohl das LAFE- als auch das neue LAFO-Design mit deren Messgerätesynergien schon wichtige Beiträge geliefert. Mit Vergleichen zwischen Modellparametrisierungen und Beobachtungen können z.B. die Anwendbarkeit der Monin-Obukhov Ähnlichkeitstheorie (MOST) bei natürlicher heterogener Landoberfläche überprüft oder neue Parametrisierungen entwickelt werden.</p> <p>Das LAFE (Land-Atmosphere Feedback Experiment, Wulfmeyer et al. 2018) wurde im August 2017 als Messkampagne am Standort des Atmospheric Radiation Measurements (ARM) Program Southern Great Plains in Oklahoma, USA, umgesetzt. Für Grenzschichtbeobachtungen kamen scannende Dopplerlidar-Systeme für Windmessungen, Rotations-Ramanlidar für Temperatur- und Feuchtemessungen und Differentielles Absorptionslidar zur Wasserdampfmessung in der Grenzschicht zum Einsatz. An der Landoberfläche wurden meteorologische und pflanzendynamische Variablen, Energiebilanz, sowie Bodenfeuchte und -temperatur an Eddy-Kovarianz-Stationen erfasst. Diese Messungen verfolgen wir auch am Land-Atmosphäre Feedback Observatorium (LAFO, lafo.uni-hohenheim.de) an der Universität Hohenheim in Stuttgart (Deutschland) um neben Feldexperimenten auch lange Zeitreihen zu erfassen. Hier werden Lidarmessungen operationell betrieben und ergänzt durch Messungen eines Doppler-Wolkenradars. An der Landoberfläche messen Eddy-Kovarianz-Stationen und ein Netzwerk von Bodenfeuchte- und -temperatursensoren, sowie wird der Vegetationsstatus im Untersuchungsgebiet erfasst. Diese Sensorsynergie im LAFO ist Prototyp für GLAFOs (Gewex LAFOs, Wulfmeyer et al. 2020) zur Etablierung dieser Messungen in verschiedenen Klimaregionen der Erde.</p> <p>In diesem Beitrag stellen wir das Messkonzept vor und wie Beobachtungen für die Untersuchung und Verbesserung von Grenzschicht- und Turbulenz-Parametrisierungen eingesetzt werden können. Dies zeigen wir mit Messergebnissen von LAFE und LAFO mit Abschätzungen der Flüsse, die durch Kombination der Feuchte-, Temperatur- und Windprofile in Bodennähe bestimmt werden und die Ableitung entsprechenden Ähnlichkeitsbeziehung sowohl für Entrainment-Flüsse als auch für MOST ermöglichen.</p>

Analysis and correlation of ultraviolet solar radiation from routine meteorological measurements over Egypt

For three years (1990-92) measurements of the monthly average daily global, G, and ultraviolet, UV, solar radiation incident on a horizontal surface at Cairo (30°15'N, 31°17'E) and Aswan (23°58'N, 32°47'E) are presented. processed and analysed. It was found that the computed monthly average daily values for the obtained solar radiation components, G and UV, were (18.1 MJ/m2, 0.55 MJ/m2, for Cairo and (22.1 MJ/m2, 0.71 MJ/m2, for Aswan. The effect of atmospheric dust on the measured solar radiation components is also investigated and discussed. The ratio of the ultraviolet to global radiation (UV/G) are calculated and compared with other sites in the Arabian Peninsula. A regression analysis has been done to find a correlation between G and UV at the selected sites during the three year period and the recommended correlation equations have also been stated. Since the meteorological measurements of UV solar radiation are not available over Egypt. except at Cairo (Lower Egypt) and Aswan (Upper Egypt) stations, our correlation equations can be used to calculate this component from the available global solar radiation measurements at any site in the two zones of Upper and Lower Egypt.

Global and diffuse solar radiant exposures at Pone

Radiation measurements are being carried out at Pune since 1957. The radiation data for the period 1986-90 are studied here with reference to general sky condition and rainfall distribution. Global irradiances show a decrease of about 5 per cent over the last four decades, The diffuse irradiation contributes about 23 per cent to the global irradiance during winter months, Its proportion increases to more than 70 per cent during the monsoon period. The specific rainfall distribution affects both global and diffuse irradiances but in opposite directions, The diffuse irradiance shows increases as the atmospheric transmission decreases, However, the changes found have not become statistically highly significant as yet.