تابش خورشیدی، یکی از مهمترین پارامترهای تاثیرگذار در توازن حرارتی جو زمین بوده و مبنای بسیاری از مطالعات اقلیمی است. با توجه به نبود امکان استفاده از پیرانومتر در همه، روش های تجربی بسیاری برای برآورد آن توسط محققان در سراسر جهان پیشنهاد شده است. در این تحقیق از هفت الگوی پیشنهادی که برای اقلیم نیمه خشک مشهد واسنجی شده است، برای انتخاب بهترین الگوی برآورد تابش خورشیدی در مقیاس های زمانی مختلف استفاده شده است. این الگوها عبارت اند از الگوی آنگستروم - پرسکات پیشنهادی توسط فائو، الگوی آنگستروم - پرسکات واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر شماره 1 و 2، الگوی آنگستروم - پرسکات واسنجی شده توسط علیزاده و خلیلی، الگوی رگرسیون خطی علیزاده و خلیلی، الگوی صباغ و الگوی گلور - مک کلوت. بررسی نتایج در دو مقیاس روزانه و ماهانه (متوسط روزانه در ماه) نشان داد که در مقیاس روزانه الگوی آنگستروم - پرسکات واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر که دارای R2=0.647، RMSE=4.50، MBE=-0.37 و t=0.80 است و طیف جذبی بخار آب موجود در اتمسفر نیز در آن منظور شده است، بهترین الگوی برآورد تابش خورشیدی در اقلیم نیمه خشک مشهد می باشد. همچنین در این مقیاس، معادله آنگستروم - پرسکات شماره 2 (واسنجی شده توسط خلیلی و رضایی صدر) و معادله رگرسیونی علیزاده و خلیلی در اولویت های بعدی قرار دارند. برای مقیاس ماهانه نیز، می توان الگوی گلور - مک کلوت را R2=0.849، RMSE=2.70، MBE=0.08 و t=0.29 و به عنوان بهترین الگوی برآورد تابش خورشیدی در این منطقه معرفی نمود.