بررسی کارایی مدل WRF-Chem در شبیه‌سازی میدان باد در توفان گردوغبار آوریل 2022 در استان خوزستان

نویسندگان

1 گروه محیط ‌زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.

2 گروه علوم زمین، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

3 پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران.

doi
10.22059/jesphys.2023.358907.1007526
چکیده

برآورد صحیح جهت و سرعت باد منجر به افزایش دقت در شبیه‌سازی و پیش‌بینی گردوغبار می‌شود. با توجه به این‌که استان خوزستان تحت‌تأثیر گردوغبار قرار دارد، هدف از این مطالعه ارزیابی میدان باد شبیه‌سازی‌شده مدل WRF-Chem در شرایط وقوع و عدم‌وقوع گردوغبار است. به این منظور مدل برای روزهای 7 تا 25 آوریل سال 2022 برای چهار پیکربندی مختلف (دو طرح‌واره لایه‌مرزی YSU و MYJ و دو طرح‌واره خردفیزیک Lin و WSM6) و همچنین دو دامنه 27 و 9 کیلومتر اجرا شد. ارزیابی برون‌داد مدل WRF-Chem نشان داد، پیکربندی‌های مختلف بیشترین تأثیر را در پیش‌بینی تندی باد داشته و برای در جهت باد نقش کمتری دارند. بیشینه سرعت باد برآورد شده توسط مدل در تمامی ایستگاه‌ها بیش از داده مشاهداتی بوده است. در آبادان، ماهشهر و امیدیه شاخص‌های آماری و نمودار تیلور نشان می‌دهند که مدل WRF-Chem در شبیه‌سازی سرعت باد ده متری عملکرد بسیار خوبی دارد. در سه ایستگاه اهواز، بهبهان و دزفول با افزایش تفکیک‌پذیری مدل از دامنه اول به دوم، عملکرد آن در شبیه‌سازی باد ده متری بهبود می‌یابد. با افزایش سرعت باد تراز 700 هکتوپاسکال، غلظت گردوغبار برآورد شده توسط مدل WRF-Chem افزایش می‌یابد. توزیع گردوغبار به‌دست‌آمده از مدل WRF-Chem نشان می‌دهد که تأثیر نوع طرح‌واره لایه‌مرزی بیش از خردفیزیک است. کاربرد ترکیب طرح‌واره‌های لایه‌مرزی YSU و خردفیزیک WSM6 عملکرد بسیار خوبی در شبیه‌سازی گردوغبار و میدان باد در استان خوزستان دارد.