کاربست دادهگواری در مدل WRF برای شبیهسازی بارش ناشی از یک سامانه همدیدی در غرب ایران
نویسندگان
1 موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
استفاده از مدلهای پیشبینی عددی وضع هوا برای پیشبینی عددی توزیع مکانی و زمانی بارش با تفکیک بالا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. کاهش دقت پیشبینیها عمدتاً وابسته به میزان خطا در شرایط اولیه و انتخاب نامناسب طرحواره های فیزیکی میباشد. در این تحقیق تاثیر دادهگواری در بهبود پیشبینی بارش در منطقه غرب ایران مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشهای دادهگواری مختلف با استفاده از روش دادهگواری وردشی سهبعدی (3DVAR) با اجرای مدل پیشرفته تحقیقاتی و پیشبینی وضع هوا WRF و کاربست بسته دادهگواری مدل طراحی شده است. یک مورد رخداد بارش سنگین ناشی از یک سامانه همدیدی قوی در منطقه غرب ایران به منظور بررسی تاثیر دادهگواری بر پیشبینی بارش انتخاب گردید. شبیهسازیها شامل اجراهای کنترلی با سه مجموعه داده شرایط اولیه از سه منبع مختلف و اجراهای دادهگواری با استفاده از میدان زمینه GFS همراه با مشاهدات سطحی اندازهگیری شده در ایستگاههای همدیدی سازمان هواشناسی ایران و مشاهدات مرکز NCEP میباشد. استفاده از دادههای مشاهداتی برای اصلاح میدان زمینه، تاثیر قابل توجهی در شرایط اولیه دمای تراز 2 متر و مولفههای باد مداری و نصفالنهاری تراز 10 متر نشان داد. برای مثال، در بعضی از مناطق شبیهسازی، دما در میدان زمینه 3+ درجه سلسیوس دارای فروتخمین نسبت به تحلیل به دست آمده بوده است و میدان باد نیز در بعضی مناطق به میزان 3± متر بر ثانیه تصحیح شد. همچنین مقایسه نمودارهای پراکنش میدان زمینه و تحلیل نسبت به مشاهدات مؤید کاهش پراکندگی و کاهش خطا در تحلیل بهدست آمده از روش 3DVAR میباشد. نتایج نشان داد که دقت پیشبینیها بسته به نوع داده بهکار رفته در شرایط اولیه مدل و طرحوارههای فیزیکی انتخابی دارای تفاوتهای اساسی است. در تحلیل اریبی بارش در ایستگاههای منتخب در غرب ایران، دادهگواری در یکی از پیکربندیهای فیزیکی با دادههای سطحی سازمان هواشناسی ایران باعث کاهش 73% در میزان اریبی پیشبینی بارش تجمعی 24 ساعته گردید و در پیشبینیهای بارش تجمعی 48 ساعته تاثیر دادهگواری کاهش یافت. تحلیل همبستگی به منظور مقایسه الگوهای بارش پیشبینی شده و مشاهدات نشان داد که دادهگواری تاثیری مثبت ولی محدود دارد. همچنین بیشینه تاثیر دادهگواری بر الگوی همبستگی پیشبینیهای بارش نسبت به حالت کنترلی حدود 8% بهدست آمد.