ارزیابی مدل منطقه‌ای WRF-GHG و مدل جهانی TM3 در مطالعه غلظت ستونی ‌دی‌اکسید کربن روی ایران با استفاده از مشاهدات ماهواره‌ای GOSAT

نویسندگان

1 دانشجو دکتری هواشناسی، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران ، تهران، ایران

2 دکتری هواشناسی، گروه علوم غیر زیستی جوی و اقیانوسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

3 استاد، علوم و تکنولوژی محیط زیست، گروه علوم غیر زیستی جوی و اقیانوسی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

doi
10.30499/ijg.2023.385926.1497
چکیده

در زمینه گرم شدن کره زمین و تغییرات آب­وهوایی، کربن‌دی‌اکسید (2CO) یکی از مهم‌ترین گازهای گلخانه‌ای است که تأثیر بسزایی در روند گرمایش جهانی دارد. به دلیل وضوح افقی کم مدل­های انتقال جهانی در مناطق قاره‌ای یا ساحلی، شبیه­سازی گاز کربن‌دی‌اکسید در فواصل زمانی ساعتی/ هفتگی با وضوح قائم بیشتر از مهم­ترین چالش­های محیطی است. در این مطالعه ضمن گردآوری اطلاعات گسیل کربن‌دی‌اکسید از منابع مختلف، شبیه­سازی عددی منطقه‌ای غلظت جوّی ‌دی‌اکسید کربن با تفکیک مکانی 30 و 10 کیلومتر با استفاده از مدل تحقیقات آب‌وهوا و پیش‌بینی- شیمی (WRF-GHG) انجام و از اطلاعات 2XCO بازیابی­شده از مشاهدات ماهواره گوست (GOSAT) برای کنترل دقت و ارزیابی نتایج شبیه­سازی غلظت ستونی کربن‌دی‌اکسید در فصل گرم (ماه اوت) و سرد (ماه فوریه) در مقایسه با نتایج خروجی مدل جهانی TM3 استفاده شد. عملکرد شبیه‌سازی­ها در پیش­بینی غلظت گاز گلخانه‌ای کربن­دی‌اکسید برای دوره مطالعاتی فوریه و اوت در سال 2010 نشان داد تغییرپذیری مکانی و زمانی متغیرهای هواشناسی دما، باد و رطوبت نسبی با ضرایب همبستگی 92%-86%، 75%-67% و 82%-76% به‌خوبی شبیه­سازی شده است. نتایج ارزیابی نشان داد مدل WRF-GHG با توجه به خطاهای آماری بهتر از مدل جهانی TM3 عمل می­کند. متوسط خطای اریبی در هر دو ماه گرم و سرد به‌ترتیب 79/0- و 45/0 (85/0- و 12/1) در مدل منطقه‌ای (جهانی) است. نتایج ارزیابی همچنین حاکیست تفاوت موجود بین غلظت­های شبیه­سازی­شده و مشاهدات 2XCO از ماهواره GOSAT می­تواند ناشی از فراتخمین گسیل ناشی از فعالیت­های انسانی، گسیل اقیانوسی و بهره­برداری از سوخت­های فسیلی باشد. این مطالعه نشان داد مدلWRF-GHG  قادر است به‌خوبی بسیاری از ویژگی‌های مهم میدانهای متغیرهای جوّی را در جنوب غربی آسیا (منطقه خاورمیانه - ایران) شبیهسازی کند و استفاده از آن برای مطالعات آتی در این منطقه کارساز است.