Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Особенности распределения ресурсов солнечной энергии в Узбекистане с учетом влияния антропогенных факторов

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Особенности распределения ресурсов солнечной энергии в Узбекистане с учетом влияния антропогенных факторов"

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М УЛУГБЕКА

Р Г 5 ОД

О р ПИТ На правах рукописи .

ЭГАМБЕРДИЕВ Хамракул Турсункулович

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В УЗБЕКИСТАНЕ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ

Специальность: 11.00.01 — физическая география, геофизика

и геохимия ландшафтов 11.00.09 — метеорология, климатология, агрометеорология.

АВТОРЕФ ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ташкент — 1995

Работа выполнена на базе кафедры физики атмосферы и научно-исследовательского отдела прикладной экологии и рационального природопользования Ташкентского Государственного Университета им. М. Улугбека.

Научный руководитель: кандидат физико-математичес"

ких наук, доцент ПЕТРОВ Ю. В.

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Н. А. КО ГАЙ

кандидат физико-математических наук, с. н. с. А. У. КАРИМОВ

Ведущая организация:

Среднеазиатский научно - исследовательский гидрометеорологический институт имени В. А. Бугаева.

Заиц^г^ диссертации состоится « ^ » ^^^^ 1 Р^Я г. ^ .часов на заседании специализированного Совета

К. 067.02.30 по разовой защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата географических наук при Ташкентском Государственном Университете по адресу-' 700095, Ташкент, Вузгородок, ТашГУ, географический факультет, ауд. 214.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ТашГУ. ^

Автореферат разослан «__»__1995 г.

Отзывы в 2-х экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат географических паук, доцент

РАСУЛОВ А. Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АктуальИ' >сть теш. Проект Энергетической програыш Республики Узбекистан предусматривает к ¿010 году удвоение выработки электроэнергии по сравнен™ с 1990 годом, что составит Солее 100 илрд. кВт/час в год. При этом на долю гидроэлектростанций приходится по мощности 1,в млн. кВт ( 16Х от общей .мощности), а по производству электроэнергии - 6.8 гард. кВт/час (12.от общего, количества). В настоящее время основными энергоносителями являются природный газ, уголь и нефтепродукты. На 85? предполагается удовлетворять энергетические потребности республики за сит указанных энергоносителей и в дальнейшем. Основной упор на тепловые электростанции, на над взгляд, имеет несколько недостатков. Это резкое возрастание вредных выбросов в атмосферу, в тем числе таких канцерогенных как сада. Очевидно, что выбросы усугубят и без тогонеблагоприятную экологическую обстановку. Креме этого надо учитывать, что снижение уровня выбросов потребует немалых дополнительных затрат на очистные сооружения. Далее, едва-ли оправдан расход огретого количества ценнейшего органического сырья, необходимого химической промышленности. Кроме этого для обеспечения электроэнергией малонаселенных и труднодоступных территорий, характерных для горных и пустынных районов Узбекистана, потребуется строительство новых линий электропередач с неизбежными потерями электроэнергии, й, наконец, идея экономической независимости республики при ввозе большого количества топлива становится трудноосуществимой.

В то же время в Узбекистане фактически не используются так называемые нетрадиционные источники энергии, к которым, в первую очередь, относятся солнечная энергия и энергия ветра. Но при этом нужно иметь ввиду, что практическая реализация солнечной энергии связана с научно-технической проработкой следующих основных и довольно сложных вопросов. Во-первых, это составление кадастра ге-лиоэиергетичепких ресурсов на территории Узбекистана с учетом технических характеристик преобразователей солнечной энергии ,в другие виды энергии. Но - вторых, это изучение рационального размещения указанных анергптических установок в рпвигимоеш от фиаи-кп-грогр^фшегкиу и климатических ог,г£еиич>т»1' региона, п тагом с учетом г>гг1 :эк1'.ни.!и':!'"к('.Й сп!'1Ш11'.1-л.

Иг-'.-мс :>т>||) | V! »..я-1|.и|;гл КГ.ИЧ4 {пзтг.т.я сшточдо!

ОНррге'П'ГИ о;, <4'Д^е'! Щ : Ь Г; (¡ИДУ, 'ПО ЕПрО-

r-омаспгаабяое ислЬлъэованн'? энергии солнца, по-видимому, буд;" осуществляться с помогаю новых, неизвестных «а сегодняшний дет технологий.

Таким образом, актуальность физико-географических исследова ний по изучению гелиоэнергетических ресурсов Узбекистана обуслпв лена следугщтми обстоятелъстами.

В новых условиях государственной незави-имостн и определении собственного пути экономического реформирования и поэтапного по рохода к ршжу перед Республикой стоят сложные задачи по обестк> чепию экономики страны топливными ресурсами, а, следовательно, укреплению ее политического и экономического суверинитета. П ■ этой причине применение солнечной энергии в народном хозяйств-актуально как с точки зрения использования экологически "чистого" энергетического источника, так и в плане экономии органического топлива. Она должна привести к ослаблению топливного дефицита ! экономике, развитию разнообразных форм собственности и развит!« многоукладной экономики Республики. Одним и? важнейших направлений реализации этих задач становится оптимизация размещения гели оэиергетических установок на территории Узбекистана.

Изученности темы. Работы по практическому использования солнечной энергии исторически развивались но двум основным направлениям. К первому относятся техшгческие вопросы раэработга-i фотоэлектрических преобразователей и соответсвующих гелиоэнергетических установок и комплексов. Второе направление связанп с коми лексной оценкой гелиоресурсов различных регионов мира. Отметин ряд наиболее известных работ, относящихся ко второму направление В первую очередь это достаточно исчервывающие "Записки BMO.NlVi.' (1981). В последние 10-15 лет проблемам использования солнечна: энергии посвящены обзоры Алексеева в.В. и Нефедовой Л.В,' (199?:.-Лукашевич В.'С. (1985), Тулько Ю.М. (1983), Ахмедов* Р.Б. (1983). Коренова В.Е. и др. (19RZ), Байрзмова Р.Б. и др. (1993), Дюраю Г. (1992) и др. Региональным особенностям использования солнечной энергии дано обобщение , в частности, в работах Линговой О. (Болгария, 1979), Перовой В.А. (Киргизия,19ЬО). Сванидзе Г.Г и др. (Грузия,1987), Такибаева Ж.С. (Казахстан,1992) и др. Возможности использования солнечной энергии в Узбекистане проанализированы г. работах Умарова Г.Я. (1970), а также Саидова С.Н. и Захидова i'.f (1992). Однако вопросы сезонного и пространственного распределения солнечной энергии, а также ее изменчивости на территории Уз--

гешютсюа под глмннби аитропогешшх факторов не изучались.

цдсладоваякя - солнечная радив!?«, рассматриваемая ш.п •.•1'.сргэтвч<гский Ресурс, а пределах Узбекистана.

Основной цель» лисоертапиовнсй работы является раэработ!сз ш. • ггдическях я практических рекомендаций по использование солнечнсл яизргии для отдельных территориально производственных кемплзгазоь (ТНК) Узбекистана, выполненных на основе изучения основных закономерностей пространственно-временного распределения параметров солнечной радиации, а так ».е влияния на нее естественных и антропогенных факторов загрязнения атмосферы.

Постановка задачи. В соответствии с поставленной целью определена следующие ¡задачи:

- изучить особенности физкко- географического расположения ак-пшокетрических станций республики с точки зрения их репрезентативности;

- ценить пространственную дифференциацию ресурсов различны;, видов солнечной радиации (прямой., рассеенной, суммарной) в зависимости от резона и особенностей различных физико-географических округов и ТЙК республики;

- разработать методик прикладного картографирования различных ввдов солнечной радиации;

- сцепить влияние естественных и антропогенных факторов на приход солнечной радиации;

- разработать научно-практические рекомендации по использованию солнечной энергии в народном хозяйстве республики.

Методология и методика исследования. Если рассматривать'методологию как совокупность приемов исследования, то теоретической основой работы является современные представления о природе солнечной радиации и влияние на нее разнообразных естественных и антропогенных воздействий. В ходе исследования применялись следующие методы: метод климато-статистического анализа, метод картографирования, метод трендовых оценок,метод физико-математического анализа. ■

Исходные материалы ._В работе были использованы результату

наблюдений за составляющими солнечной радиации всех восьми сетевым акткнометрических станций Узбекистана: Каракалпакия, Тахиатаа, Тамды, 'Ташкент, Кывнлча, Фергана, Самарканд, Термез. При климатических обобщениях применялись данные климатических справочников, яри трендовых • оц-нках - даяние таблиц ТЫ-12 1'идрометфонда РУз,

- б -

Кроме этого в ряда случаев использовались данные прилегающих к территории Узбекистан актинометрических станций других республик: Аральское море, Ак-кум ( Казахстан), Акмолла, Чарджоу (Туркмения), Кайраккум, Душанбе, Кургантюбе (Таджикистан).

Научная новизна результатов исследований заключается в следу--идем:

- изучена сезонная и пространственная изменчивость различных видов солнечной радиации;

- изучена мелгодовая изменчивость всех видов солнечной радиации;

- разработана методика построения фоновых карт прямой и суммарной солнечной радиации при ясном небе;

- внесены некоторые изменения в существующую карту продолжительности солнечного сияния (ПСС);

- предложен метод и выполнена оценка антропогенного и естественного загрязнения атмосферы по фоновым картам прямой я суммарной солнечной радиации;

- дана оценка гелиоэнергетических ресурсов Узбекистана по физн-когеографическим округам и территориально-производственным комплексам республики.

Практическая значимость работа.Методические подходы, выводы и рекомендации могут быть использованы различными проектными и научно-исследовательскими институтами при решении следующих задач:

- при составлении проектов размещения гелиоустановок в ТПК, в том числе в отдаленных регионах республики;

- при изучении изменения климата;

- при составлении региональных программ улучшения экологической 'обстановки в неблагоприятных районах.

Публикации и апробация работы. Содержание диссертационной работы опубликовано в 9 статьях общим объемом 1.2 печатных ллета. Часть материала помещена в монографию "Изменчивость климата Средней Азии", издаваемой в 1995 году. Отдельные чагти работы докла-довалисъ на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ТапГУ (1992,1993,1994,1995 гг.), на объединенном семинаре кафедры физики атмосферы и астрономии физфака ТашГУ (1995 г.), на научном семинаре географака ТашГУ (1995), на IV съезде географического общества Узбекистана (май 1995).

• Структура и объем диссертации. Содержание диссертации представлено "Введением", четырьмя главами, "Заключением" и списком литературы из 131 названия. Общин объем работы 188 страницы тек"-

та, включая 69 таблиц и "¿3 рисунка.

Во введении обоснована актуальность выбранной теш, охарактеризована степень ее изученности, указаны цель и вадачи, раскрыта научная новизна и практическая значимость работа.

В первой главе дан обзор основных современных преобразователей солнечной энергии, а такте истории развития гелиотехники в Узбекистане. Представлено физико-географическое описание расположения ' актинометрических станций Узбекистана с точки зрения их репрезентативности; сделаны некоторые замечания по терминологии, применяемой в работе, а'также по поводу методологии исследования.

Ео второй главе дан детальный климато-статистический анализ суточных, месячных и годовых суш-) прямой солнечной радиации ш. перпендикулярную и горизонтальную поверхности, рассеянной и суммарной радиации; охарактеризованы параметры ' продолжительности солидного сияния.

В третьей главе на основе.трендовых оценок дан анализ межгодовым изменениям солнечной радиации; предложена методика климатической оцен&1 ослабления солнечной радиации водяным паром и атмосферным - аэрозолем.

■ В четвертой главе представлены методики, разработанные автором, позволяющие на принципиально новой основе характеризовать месячные, сезонные и годовые суммы прямой и суммарной солнечной энергии при ясном небе; приведены и проанализированы карты годового распределения суш прямой и суммарной радиации, количества ясных дней и продолжительности солнечного сияния, а также дана оценка ресурсов солнечной радиации по физико-географическим округам и для территориально-производственных комплексов.

6 заключении сформулированы основные научно-практические выводы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Традиционно сложилась так, что оценка ресурсов солнечной энергии какой-либо территории ведется на основе составления ее кадастров. При этом широко используется аппарат вороятностно-стй-тистического анализа. Очевидно, что такой подход позволяет дать достаточно дуализированную и обгоктивную картину солнечной радиации в конкретном пункте. Однако, в этом случлэ невозможно судить об осг^еннггтях г-'ттгпфичрркого распределит и;лнечнсй радиации

И €"•- Вр-УНГ.П»' ,1:'!!г'-н 'НИНХ .

С") :м""! иричп!-'' " дрии"« р".;ч;ге щ-ии* игн иркнципвяяг но другсы

- в -

подход, разработанный автором, к оценке ресурсов солнечной энергии. Во-первых, необходимо было разработать методику картографирования основных видом солнечной энергии. Во-вторых", следовало оценить климатичес!<ую изменчивость солнечной радиации в зависимости от естественных и антропогенных факторов с целью прогнозирования ее возможных межгсдовых изменений. И, наконец, нужно было разработать методику учета влияния естественных и антропогенные факторов на режим солнечной радиации, особенно в регионах с развитой инфраструктурой. Все указанные подходы были реализованы р ходе исследования (гл. II, III, IV).

В работе в качестве синонима "ресурс солнечной энергии" применяется термин "гелиоресурс", который еще не получил достаточного хождения в научной литературе.Однако, в соответствии с определением природного ресурса, данного Н.Ф.Реймерсом*, энергия Солнца относится к природному ресурсу, от которого зависит н? только вся жизнь на Земле и который является источником энергии, но который может быть использован для создания материальных' благ и богатств, поддерживающих условия существования человечества и повышающих качество жизни человека.

Ввиду большого разнообразия установок для применения солнечной энергии (гелиоустановок), существующих в настоящее время, дан их обзор с указанием того, какой вид солнечной энергии (прямая, рассеянная, суммарная) может быть использован в той или иной гелиоустановке .

Изучение основных закономерностей пространственного и сезонного распределения параметров солнечной радиации производилось на основе климато-статистического анализа, Месячные и годовые суммы прямой солнечной радиации на перпендикулярную и горизонтальную поверхности, рассеянной и суммарной радиации при ясном h<j5o позволяют оценить максимальный гелиоэнергетический потенциал региона. В этом плане суммы прямой радиации на перпендикулярную поверхность в Узбекистане близки к возможным их суммам и составляю" 11250-12300 МДж/кв.м в год, за исключением индустриальных районов, где годовые суммы уменьшаются до 10250 ЦЦж/кв.м(Ташкент) -3100 ВДж/кв.м(Фзргаяа). суммы суммарной радиации изменяются от 7300 ЦЦж/кв.м год над Устюртом до 7950 ЦЦж/кв.м на юго-востока республики. . Во все сезоны года отношение прямой радиации на п?р-

* - Реймерс Н.Ф. Природопользование. -М. : Мысль,1990.-С,

- у •■

иэдадк' чуиярнуы псверлюеть к суммарно»! радиации ссстаианм' около НО % над больеей частью Уьоекпстана. Однако, в вимиии еевоа в индустриальных районах это отношение уменьшается до 56-сЬ X.

В случае ясного неса имеется хорошо выраженная зависимость всех видов солнечной радиации от сезона. При этом для пряной радиация характерен сезонный максимум в мае-июне, что указывает на более высокую прозрачность атмосферы в первую половину года. Суммы прямой солнечной радиации на горизонтальную поверхность и суммарной радиации помимо сезонного хода имеют вполне определенную широтную зависимость, т.е. обе суммы возрастают с севера на юг.

Влияние облачности проявляются в уменьшении сумм прямой и суммарной радиации. В летний сезон суммы прямой радиации на перпендикулярную поверхность уменьшаются а 1.04-1.83 раз. При это наибольшее влияние облачность .имеет над Устюртом и высокогорных районах. В зимне-весенний сезон ослабление этого вида радиации составляют 2,3-3.1 раза.

Доля рассеянной радиации к суммарной при средних условиях облачности показывает насколько эффективно могут использовать гелиоустановки определенной конструкции рассеянную радиацию. В июле-августе на долю рассеянной радиации приходится 20-25 X. С ноября по март ее доля возрастает до 45-55?., а над юго-восточной частью йерганской долины аО-62 X. очевидно, что в этот период целесообразно использовать гелиоустановки, способные утилизировать рассеянную радиацию.

Продолжительность солнечного сияния (ШС) позволяет не только oor.ee точно оценить гелноресурсы данной местности, но и разработать рекомендации по эксплуатации гелиоустановок. Количество ясных дней рассчитывалась по методике САШГШ. Ясными считались дни, когда относительная продолжительность солнечного сияния, определенная по данным гелиографа, превышала 80 X, а пасмурными когда она била менее 20 %. Среднегодовое количество ясных дней в Узбекистане изменяется от 142 дней на северо-западе(Устюрт) до 202 дней на юго-воотокеО'ермез), В сезонном ходе количество ясных дней, превышающие 50 % от общего количества дней,наблюдается'с мая по октябрь. О декабря по апрель количеетдо ясных дней, кап правило, меньше £ от их общего числа.

Продолжительность солнечного сияния такде ;шеет корою выраженный годг.вг.и ход с мзк-'-имумсм в нае-г.ктзб1.«, когда ее значений иг^^ия-'-т^я от пч^-терп до да»- ИХ) :» ->р» над иг-сточной к

я г о-вое точкой частят Узбекистана. Минимум 1ICC наблюдается в декабре и изменяется в пределах 81-141 час. Годовые суммы ПСС в Узбекистане значительны и составляют 2700-3050 час. Годовые суммы, наблюдающиеся на юге и юго-востоке Узбекистана являются очень высокими, если не экстремальными для этого интервала широт. На юго-востоке Ферганской долины годовые суммы ПОС значительно мень-пе - 2670 чэс.

Важной характеристикой режима солнечной радиации является ее изменчивость во времени. Были рассчитаны среднеквадратические отклонения и коэффициент вариации для всех видов солнечной радиации и ПСС при средних условиях облачности. Основной вклад в межгодовую изменчивость прямой солнечной радиации вносит именно облачность, В сезонном ходе наибольшее влияние они оказывает с ноября по апрель, наименьшее - летом. В пространствен ном отношении облачность сильнее отражается на изменчивости радиации над Устюртом и в Ферганской долине. Эти особенности пространственно-временной изменчивости прямой радиации хорошо увязывается с преобладающими циркуляционными системами, определяющими образование облачности в Средней Азии. Относительная изменчивость (коэффициент вариации) годовых сумм прямой радиации существенно меньше изменчивости сумм за месяц и составляет 0.04-0.08 для всей территории Узбекистана.

Для рассеянной и суммарной радиации характерны те же особенности, что и для прямой.То же можно сказать о межгодовой и относительной изменчивости ПСС.

Для большей части Узбекистана характерна сравнительно небольшая абсолютная изменчивость месячных и годовых сумм всех видов солнечной радиации, а также ПСС. Исключением является северо-запад (Устюрт) и Ферганская долина, где в зимней сезон под влиянием облачности Изменчивость возрастает. Период с мая по сентябрь включительно является исключительно благоприятна для устойчивой работы различного рода гелиоустановок.

Суточные суммы различных видов солнечной радиации позволяют оценить возможные значения среднесуточной выработки гелиоустановки. Суточные суммы прямой солнечной радиации на перпендикулярную поверхность при ясном небе представляют собой максимально возможные суммы при фоновой прозрачности атмосферы. Высота",е значения этих сумм, превышающие 30 ВДж/кв.м сутки наблюдаются над основной частью Узбекистана с марта по сентябрь. Исключением является

- и -

юго-восточная часть Ферганской долины, Где указанный период продолжается с н-1Я по- июль. Зимой суточные суммы уменьшаются до 20-24 ВДж/кв.м.сутки. При этом в Ферганской долине они составляю? только 16 ЦДж/кв.м сутки.

Основные особенности сезонного- и пространственного распределения суточных сумм прямой радиации характерны для суточных ерш суммарной радиации. Влияние облачности проявляется в уменьшении суточных сумм прямой и суммарной радиации примерно в 1.5 раза. Наибольшая изменчивость суточных суш прямой и суммарной радиации наблюдается в алреле (. - 3.1-4.4 МДж/кв.м), минимум в лзгусте (.-1.3-1.9 МДж/кв.м). Это обусловлено тем, что межгодовая изменчивость связана с крупномасштабными процессами, едиными для всей Средней Азии. Наиболее сильно их влияние проявляется в зкмне-ве-сенний период, наиболее слаоо - летом.

Особенно четко указанная зависимость прослеживается на годовом £уде коэффициента вариации. Зимой значения этого коэффициента составляют 0.30-0.33 (в Ферганской долине -0,48), летом -0.06-0.09.

Основный особенности статистического распределения суточных сумм прямой и суммарной радиации, а также ПСС сводятся к следующему. В зимний сезон наибольшая отрицательная асимметрия суточных сумм прямой радиации на перпендикулярную поверхность наблюдаются над пустынными и высокогорными районами, наименьшая - над индустриально развитыми (Ташкент, Фергана). Уменьшение асимметричности в этих районах связана с уменьшением прозрачности атмосферы. Летом и осенью отрицательная асимметр5тчность возрастает, кроме южных районов, где уменьшение прозрачности обусловлено более частым появлением мглы.

Кривые накопленных повторяекостей для прямой радиации имеют особенность ,заключающуюся в их - пологом виде при малых и больших значениях суточных сумм. Это позволяет выделить интервал суточных сумм с 80-процентной повторяемостью. В январе этот интервал составляет 14,5-24.0 МДж/кв.м,в июле этот промежуток лежит в пределах 24.0-39.0 ВДа/кв'.м. Кривые распределения суммарной радиации более близки к нормальному виду. Это связана с влиянием рассеянной радиации. Интервалы с 80-процентной повторяемостью в январе лежат в пределах 8.0-12,5 ВДж/кв.м, в июле 2(5-31 ЦДх/кв.м. Для обоих видев радиации характерно смещение интервалов в сторону их умрнъсрнил в Фс-рг'нкт.сй долине.

Следует отметить, что среднегодовые статистические характеристики всех величин характеризуются слабой отрицательной асимметрией, а .абсолютная и относительная их изменчивость примерно одинаковы, для всей территории Узбекистана. Это говорит о том, что изменчивость суточных сумм всех видов солнечной радиации и ПСС подвержена воздействию общих факторов, зависящих в основном от типа воздушной массы.

Результаты климато-статистического анализа пространственного распределения солнечной радиации, таким образом,показали, что вблизи крупных промышленных центров(Ташкент, Фергана) условия для эксплуатации гелиоустановок резко ухудшаются в результате как ослабления прямой и суммарной радиации, так и увеличения ее изменчивости. Кроме этого из сопоставления сумм прямой солнечной радиации, полученных автором, с данными полученными до .1960 года, видно, что возможные годовые суммы прямой радиации за последние 30 лет уменьшались на 2-6 X. Хорошо прослеживается уменьшение месячных и годовых сумм в зависимости от широты: наибольшее- на юге, нанменъшее-на севере. Автор полагает, что это уменьшение связано с общими процессами антропогенного загрязнения атмосферы и их можно считать фоновыми.

С точки зрения долгосрочного прогнозирования разработок и эксплуатации различного рода гелиоустановок необходимо знать .насколько устойчивы показатели солнечной радиации во времени. С этой целью автором были рассчитаны линейные тренды для всех видов солнечной радиации- Для расчета трендов использованы результаты ак-тинометрических наблюдений в ясные дни за срск 12.30 среднесол-печного времени. Этот срок был выбран на том основании, что он позволяет выявить причины изменения радиации по оптическому состоянию атмосферы. Прямая солнечная радиация на перпендикулярную поверхность уменьшились за последние 35 лет зимой на 11-15 X, кроив Устюрта и промышленных районов, где это уменьшение составило 22-27 Ж, а в юго-восточной части Ферганской долины даже на 40 %. Летом ослабление прямой радиации было в пределах 1-3 X, а в указанных выше районах 10-14 X. В высокогорных районах уменьшение прямой радиации лежит в пределах 10-14 * в течении всего года. Рассеянная радиация, напротив, имела устойчивую тенденцию к увеличению, особенно над Устюртом и в промышленных районах, такое перераспределение радиации привело к тому, что изменение суммарной радиации оказалось более пестрым в пространстве и сезонном

ходе. Как правило, зимой наблюдалась тенденция к уменьшению суммарной радиции, весной и летом - к некоторому увеличению.

Для виявле! ия причин уменьшения прямой солнечной радиации, автором была разработана методика климатической оценки ее ослабления водяным паром и атмосферным аэрозолем, для чего был использован интегральный фактор мутности Линне(Т). Полагая, что "влажная мутность" (W) для данной местности зависит только от упругости водяного пара(ео) у поверхности Земли, и эта зависимость для ясных полдней имеют линейный характер, относительное изменение "влажной мутности" будет пропорционально относительное изменению упругости, т.е.

л у л е.

wo ео

Для определения изменения фактора мутности автором получена формула: _

То ~ к &

где J0 и .¡прямая радиация в начальный и конечный момент времени,

J0 - солнечная постоянная.

."Аэрозольная мутность" (лК) определяется как остаточный член в уравнении аТ ¿W <sR

То Wo Ко

Анализ вклада водяного пара и аэро&олл в ослабление солнечной радиации показал, что с начала 1960-х годоа до середины 80-х годов уменьшение прямой радиации было связано с обеими факторами. Особенно большой вклад водяного пара был на северо-западе республики у Устюрт). Аэрозоль сыграла основную роль в ослаблении радиации в индустриальных районах!,Ташкент, Фергана). С середины 80-х годов наметилась тенденция к уменьшению обоих факторов, в результате чего прямая радиация стала возрастать.

Ввиду того, что суммарная радиация более устойчива к изменениям оптического состояния атмосферы, то в плане долгосрочного прогнозирования применения гелиоустановок целесообразно применять те иэ них. которые технически способны иопользоезть суммарную радиации. Особенно эю касается индустриально гаашиш районов.

Ь целях практического шли•лккдения ¡^спр-?деления голпечиси ннергии ц?л»-сосг.рт,мк крии-нчи. М---М ч кп т.,1'|ч1^н|.01!эни;|. И-?тг:дша

проведения изолиний различных видов солнечной радиации с учетом их широтного и высотного изменения в настоящее время не разработана.

Автором была разработана методика картографирования сумм прямой и суммарной радиации в ясные дни, основные положения которой заключаются в следующем. Но данным о

годовых суммах прямой и суммарной радиации были построены вертикальные профили этих видов радиации по данным тех станций, которые характеризовали фоновую прозрачность атмосферы. К ним были отнесены пустынные и высокогорные пункты наблюдений. При построении профилей учитывались общие закономерности вертикального изменения прямой и суммарной радиации, а также экспериментальные данные других авторов. По фактическим профилям били построены сглаженные профили обоих видов радиации, которые легли в основу таблиц сумм радиации в зависимости от широты и высоты. По этим данным построены карты годовых сумм прямой радиации на горизонтальную поверхность (рис.1),и суммарной радиации. Аналогичным образом можно построить карты сезонных и месячных сумы атих видов радиации для ясных дней. Учитывал полученные автором соотношения между различными видами радиации для ясных дней и при средних условиях облачности, а также между отдельными видами радиации, можно строить карты всех Ридов радиации при средних условиях облачности.

На основе карт годовых сумм прямой и суммарной радиации предложено детальное районирование этих видов радиации по физико-географическим округам и районам, а также отдельным территориально-производственным комплексам(ТПК). Уточненная карта количества ясных дней, а также построенная автором карта продолжительности солнечного сияния позволила дать оценку гелиоресурсов отдельных ТПК республики (табл.1).

Автором на основе методики картографирования прямой и суммарной солнечной радиации в ясные дни, удалось показать насколько влияют антропогенные выбросы в атмосферу на ослабление солнечной радиации. Б качестве расчетных значений радиации были приняты ее значения, снятые с вертикальных профилей сумм прямой и суммарной радиации для фоновых значений (табл.2). Сказалось, что в Ферганской долине прямая радиация ослабляется зимой на 30-32 в Ташкенте - на 18-22 %,. Эти значения близки к трендовым оценкам, что подтверждает правильнссть разработанной методики. Суммарная ради-

Таблица 1

Основные характеристики гелиоэнергетических ресурсов Узбекистана по территориально-производственным комплексам(ТПК)

Г5 |И -ГПК1 Название ТПК) годовая 1годовая ¡отношение¡отношение число ПСС Средняя ПСС п | ! (с^а Б* ¡сумма С> ¡0год/Сг/-х)5'год/0год) ясных час/г за день с ! ( ¡при ясном¡при ясном! 1 1 дней, 1 Солнцем, 1. ( ¡небе, ¡небе. 1 ( 1 год 1 час/день I ! (МДж/кв.м ¡МДж/кв.м ( 1 ! 1 !

1. I Талптентский 6000-6900 7000-8500 и более 0.61-0,63 0.78-0.81 140-180 2600И М.-2900 8.6-8.7

I! Ролодяо- Н000-6900 7700-8500 и более и более о.ей-о.бз 0.77-0.82 160-190 26002900 8.6-8.8

III ©°рганскки 6000-6900 7700-8500 и оолее ' 0.63-0.64 0.78-0.81 150-170 2600 И М, -2800 8.1-8.3

4 ! V Каг.зг.тнсгатя 6300-6900 7900-8500 и более и полее 0.60-0.62 0.80-0 ..81 160-200 и более 2600И М. 3000 И С 8,8-9.0

йухара-Наво^тпг'тог»'! Ыдм и м. 7500-8500 6900 0,62-0.63 0.80-0.81 170-200 и более 27003000 и б 8.7-8.9

VI Сурхан-[цервоадскии 6300-6900 7900-8500 и боле? и оолее 0.60-0.61 0.80-0.81 160-200 и более 26003000 и б 8.9-9.1

1> I! Кижнеаму-дарытяскии 6000И М,- 7300-7900 5300 0.61-0.65 0.82-0.80 140-200 2.6003000 И б. 8.6-8.9

-- ■ '■;; 1 Ламаркандекии 6300-6900 7900-8500 0.61-0.62 0.78-0.81 180-200 2700- э:юо 8.7-8.9

■Таблице Я

Ум«ньсение сумм прямой солнечной радиации на нормальную к лучу поверхность

по сравнении с расчетными

1 сезоны )----------------------------------------------

Станция 1 XI- II 1 III -IV 1 V- ■VIII 1 1Х-Х 1 год

и, м5*/ ! аЭ/Зр¡лб, ВДя/ ЫЭ/Эр иэ, ВДж/ 1^3, ЦЦж/! МЭ^р

¡кв.м 1 X 1 кв.м 1 % 1 1 кв.М ( Г. 1 кз.м 1 Т. 1 кв.М 1 %

Ташкент 569 18,1 196 9,4 474 10,1 342 18,0 1706 14,3

•Зергзна 1032 32,2 475 22,6 810 . 17,2 460 24,5 3002 24,8

Кайрзкхум 630 20,3 235 11,5 556 11,9 360 19,2 1506 16,1

Самарканд 440 12,9 200 ■э,з 538 11,3 262 13,8 1490 12,2

Дутанбг 652 11*, 2 218 10,1 870 18,3 358 18,8 2198 17.9

Термэа 190 . 5,9 159 7.2' 628 13,5 204 11.0 1.081 9/3

Чарджоу 1?! 5,1 78 3,9 ■ ■ 196 4,3 2 0,1 422 3,7

ток и пппрпвгт.р. не только как диагностические, но и гл". прогностические;

-результаты, тсз»лиеся межгодовой изменчивости солнечной рэдшшгат, а такие мэтсдига сц°нки влияния естественных и антропогенных факторов на приход солнечной радиации могут быть использованы в прикладных климатических исследованиях;

- методики, отражающие общие физические закономерности распределения солнечной радиации и позволяющие ее картографировать, могут быть использованы для любых других регионов в целях соответствующих проектных и экономических расчетов;

-на основе методики картографирования солнечной радиации цел? сообразно создать "Атлас гелиоресурссв Узбекистана", вкгючпхзднй 1'лрты месячных, сезонных и годовых сумм всех видов солнечной радиации при ясном небе и при средних условиях облачности.

По теме диссертэцш опубликованы следующие работы, отражающие ее оновное содержание:

1 .Пространственное распределение сумм суммарной солнечной радиации над Узбекистаном(соавтор Петров Ю.В.)//Иктисодий ипло-хот: янги сифат боскичи(сборник научных трудов ТаиГУ) Кн. 5,.-Ташкент, 1994.-0.92-93.

2. Влияние антропогенного загрязнения на прозрачность атмсю-феры(.соавтор Петров Ю.В.)//Теоретические и прикладные вопросы географии Узбекистана(Сборник научных трудов ОГ АН РУ) Вып.2..-Тал-Кент, 1994. -С. 54- 55.

3. Влияние изменения оптических свойств атмосферы на климат Узбекистана(соавтор Петров Ю.В..)//Некоторые вопросы совершенствования территориальной организации производительных сил Узбекистана в условиях рыночной экономики(Сборник научных трудов ОГ АН РУ) Вып.1.-Ташкент,1993.-С.50-51

4. Охрана природной среды и нетрадиционные источники энер-гии(соавтор Петров ¡0. В.)//Развитие производительных сил Узбекистана и совершенствование хозяйственного механизма(сборник научных трудов молодых ученнх сопса АН РУ), Вып.4. - Ташкент, 1991.-С.61-62

5.Основные итоги исследования гелиоресурсов Узбекистана (соавтор Петров Ю.В.)//Иотиклол ва география. Материалы IV съезда Географического общества Республики Узбекистан.- Ч.2.-Т.,1995.-0.104.

О.Нотрадицион энергия манбаларидан фойдаданит, жойлаитириш ва

улит-. атроф-мухтпи мухофаза килиедаги рели- /Ьдовигио щ.с'шШиД!!-тьлышх сил Республики Узбекистан в новых условиях хиьяигтвою ши (Сборник научных трудов молодых учыия СОПСа ан Р5м Вып.6.-Таакент,1991.-С.41-43.

7. К оценке эффективности иснояь&оааыии г&мотезсшы-еикш: ус-мшовок(еоавтор Петров Ю.В.)//Н&эаьиеи),;оать Узбекистана и развитие внешнеэкономических связей(Сборник научных трудов молодца ученых СОПСа АН РУ), Вии.В.-Ташкент, 1992.- С.77-ВО

8.Солнечная энергия один из основных энергетически* ресурсен Усбэкистана//Независимоотъ и новые экономические отношения(Сборник научных трудов ТашГУ) Вып.2.-Тапкент,1993.- 0.35-30.

9. Распределение прямой солнечной радиации над территорией У8бвкиетаиа//Иктиеодии швохот: янг швнив сари(ТоБЛУ илмьй шшр тупламя). Кптоб 4.-Тошкент,1994,-С.80-83.

(,/■/ {.У

- r,l -

"IX лг.яд? кули яитргияси ресурс лартт vг,и -дпшгар олиигзк тяцпт-

д-чичш мзвяуидэги диссертация

ппттпшг Ь'ИСЬ'ДТЛ МДЕШ'НИ Гг^кисгсн мустацнллкккз -ришгзкдаи сунг ра и^исод^ткилг г"г- -.цп'плч--"oc^íxrT С-г.зг.р мунослбатлзрига утип иарглггида анергзтик Г-сурмтар Т'Нлап у?тш-узн таъмтлягоп дплэарб мзсалага айланди.

7л.щ луддлнгпдз акслоппс анг "то?а" вз яраок энергия мзнбзн куйпг 7№:ргия'л(!длк фолдзлаеттаг щшаг г.ргаякк йчнлря энергия мзи-^лляри(кгнир- гад, п#гь) mt иктисод кшпшгз олиб калган Сулур адн. Fy 0д;чфэпи амалга сиирищда алохида олннган xi-'ЛУДИп ишгаО чикаг"® мя*муала1ща знерписидян фоАдалатшиинг илмий,

услуГ-ио вя лшлиЛ таклифларпни ивилб чицют щу сохадаги ияларишг .-иг -.ccctrfi Луналитяридяк бпри хкогДлянади.

Уг^г-истиндяги дктинС'Мйтрик станцпяларда олпб бг.рилган ку-ззтуя нятилаларпни икптппШ-статистик та^лил, бахолгстптг тренд услубл. физик-мзтгнятик та дал на -арит-ааптирт услублзри чрда-1П1д;-1 (Щг-лш .-нергпясидан фс-йдалянитиинг илмиЛ. услубиА ишзнмзлари ря ■адалтгЛ тяпспялар асослзб берилди.

7?fffiKtrcT0HHtrtir табтт ш-зронти ку4ш ян~рпктсидал фзЯдзлаттш учун жуля цулаЛ. Я""- 44 шиислнй ккнгликляр орзлирида ку4ш ради-эцнястшнг ниллгк. г.плик ря суткдлик Яиптдпси знг гцори, курсат-к.ичга ara. уаво гчии; буладигзн кунляр респувликамиз шишли-гар-блдз 14" кундян. жяиуби-шяр^да Z02 кунга í-тяди.

Г^лис.^жлмялярдзи фг.Пдаланггш учун япрзддан . то октябргачя булган дайр анг самарялтг ^тсоблянадя. чункк Су дзврда йр взасига йиллкк радияциячинг рл-По фг.изи к« лад vi. Кип фаслида ялпи радиация мшурринпнг 4Г.-Г.С фоцзини талжшг атупчи тзррщ радтгзцтадзн фоПдалан1пп г.^.-ри иатижа берздн.

тлтн ва ялтти "рядиящтясинн 'Аэрптдлзптиридаинг дпссйр-такт' тякднф атган услубк яляз^дз слгтгая тябтгй гесграфик округ-лярда хямдя худудий ишлзб Ч1щариш игжм}-аларида гелиорбсурслар-Himr куаатитпви мумкин булган кишатини бз^олаи имконини Серади.

Щу жи^зтдан кзрягянда ЬЧ-fln кмударЗ,гауниигд*к Бухоро-Навоий, СуГ'А'.н-Щ-роблд р.я «ирзячул КУЛУЛИЛ ишлзб чтт^ар™ мзллунларти .чяття г<=лп-'рл.:ур.1ляр б!фмунча пахиг.^лт!.

ífK-Ttwitft- статистик вя тр^.нд ясссила з^да сфЩ р-чдяа-

- Ей -

цилсининг. кучашынпшши чиссе-кш'ОС чилиш нагиласйда бьхолаш ыуни куреатднки, Урта Ссионинг, шу »умладан УзСгкистошишг йприк oatioaT марказлари атрофидз атюсферагь чи^арилаотган чициндилар гаьсприда rçyén радиацияси кучсцзланишп о^ибатида гелпскурилна-дардан фойдаланиш иикониятларн вминлашздн. Бинобарии, Товквнт, toprona, ^илман Самарканд худудий ишлаб чш^арш ыашуаларида тар -¡vCi¡-; ва ялпи радиацияларии узлаштирувчи г-злиокурилмалардан фойдаланиш мацсадга мувофик-

Барча турдаги чуеш радиацияларини чнз1щли тренд тахлил шуни курсатаднки, я^га 10-15 йиллзр давзмода тугри ва ялпи рздиация-лзрнияг камайгаа кузатилмайди. 1Ду еабабли Узбекистан худудидагн гелиорзсурслзртшг иода олинган барча куреаткичлзри сиронбир т>-ватиш ва цушимчаларсиз кабул ^илиниши мумкин. By натащат диагнсг.-тнк, балки мзълум даражада башсрат яусусиятига зга.

.[¡уёш радиацияоннинг йиллзрзрс- узгарувчзнлипшн хщцз рздиз-цияга табкий ва антропоген оннллар тагсиринн сахолаш голуби'ама--ичлимнй тад^ицотларда кулланилиши мумкин. Цуёю радиацияси та^симотп умумий кпнушитларшш ак ' ótth рувчи ва уларнинг хариталаштириш ныкошшн берувчн услублар барча бойща рбгионларда ицтисгдаП ва лопищвиИ хиас-Нпашларда фопдала-ишшши иумкин.

— 2 3

SUMMARY

of the Easter's thesison the thene "The sain distributional fcautnres of solar energy in Uzbekistan and the Influence of antropogenic factors to it."

Under nea circusstances of state Independence and In the transition period to sarket systea, there are sans isportant questions which stand before the scientists of the Republic, this is of course, to provide the econcalcs of the country ulth oun fuel - energitlc resources. That's ahy, froa this point ofvieu it Is actually to use the solar energy in national econoay, to use It. ecologically "purely" out of the energetic sources In the econoay. such organic fuels as: (coal, gas, ole products).

, One of the aost and isportant directions in realization of these probleas Is to uork out Methodical and practical recoaendatlons In using solar energy for separata territorial - productive coaplexes ot Uzbekistan.

On the bases of statistical analyses the folloMlng aethods are Bade by( the authors such as: the aethods of trendal estate, the physlco - aatheaatlcal analyses and the aethods of aapping. The follouing scientific and aethodtc principles and conclusions are Bade by the author. The natural conditions of Uzbekistan are extreaely favourable In using the energy of' tbe sun, the suas of annual, aonthly and dally uses of solar radiation are the highest for the Interval uldth 33*- 44"* and the quantity of bught days are 142 In the horth - Rest part of the Republic and up 202 days In the South - East part.

Muru *tf(active uses of solar «nuryv ¡¡(¡¡jins hua ujirii to October, uhen there is a radiation about b? • titi X, Tho gethods of suanars sapping of solar radiation isnt passibility to estlsata the aeans of gfcliorusourt.'ts oi saparate physico - geographical disli i<.t;; and at ttio :;<»«»: tlae the territorial - productive cotsplexus. This yruup includes such places as: tho larger part of liukhara - Hawoi. Karshi; Surkhan - Sherabadsky and Gulodnayastep.

On the bases of qualitative aiwlyses of linor trends of all powers of the solar radiation, the author trios to shou that in the near future, approximately 10-15 ye.irs *.e needn't (custn't) expect the decrease of radiations. Thut'^ uhy, as the author describes in his thesis, all given and received aethods «a nay use not only as a diagnostic but as forecasts too.

Подписано о печать X 19&£г.. формат 60x84"/¡а. оперативная печать, (¡умна ^ / усл. II. л. ¿ 5 уч. изд. л., тираж (,0 , заказ № $30 Отпечатано в типографии ТашГТУ. Ташкент, Нуз1-иродок, ул. Та.! а бил ар 54 «