فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مدل‌سازی دقیق بارش در مناطق شهری و کوهستانی به‌دلیل نقش کلیدی آن در مدیریت منابع آب و کاهش خسارات ناشی از رخدادهای حدی، اهمیت فراوانی در هواشناسی و علوم جوی دارد. در این پژوهش، عملکرد مدل عددی WRF با هفت طرحواره فیزیکی مختلف در شبیه‌سازی بارش‌های نیمه دوم سال ۲۰۲۲ برای ایستگاه‌های منتخب در شمال و شمال‌غرب ایران ارزیابی شد. داده‌های مورد استفاده شامل بارش ثبت‌شده در ایستگاه‌های همدیدی و بخار آب بارش‌شو (PWV) استخراج‌شده از ایستگاه‌های دائمی سامانه‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) کشور بود. پس از کنترل کیفیت داده‌ها، مقایسه‌ها با استفاده از شاخص‌های آماری شامل ضریب همبستگی اسپیرمن (ρₛ)، ریشه میانگین مربعات خطای نسبی (nRMSE) و میانگین قدر مطلق خطای نسبی (nMAE) انجام شد. نتایج نشان داد مدل WRF قادر است الگوی زمانی وقوع بارش را در اغلب ایستگاه‌ها بازتولید کند، هرچند در برآورد شدت بارش اختلاف‌هایی مشاهده شد. ضریب همبستگی اسپیرمن بین بارش شبیه‌سازی‌شده و مشاهدات در بازۀ ۰٫۲۶ تا ۰٫۷۱ به‌دست آمد، در حالی‌که مقادیر nRMSE و nMAE به‌ترتیب بین ۵۰ تا ۱۴۵ درصد و ۵۰ تا ۹۰ درصد متغیر بودند. بررسی همبستگی بین PWV و بارش نیز نشان داد که این دو پارامتر در بیشتر ایستگاه‌ها همبستگی مثبت و معناداری دارند (۰٫۶۳ تا ۰٫۹۵). ایستگاه‌های ALKH، AZUI، OIII و OIIP بالاترین میزان انطباق را نشان دادند. بر اساس تحلیل‌های تلفیقی، طرحوارۀ شماره ۵ بالاترین میانگین همبستگی را با داده‌های مشاهده‌ای و PWV داشته است، هرچند بازه‌های اطمینان 95% طرحواره‌های ۳ و ۴ با آن همپوشانی داشته و برتری آماری آن در سطح ۰٫۰۵ قطعی نیست. این یافته‌ها بیانگر آن است که انتخاب طرحواره فیزیکی مناسب مدل WRF و بهره‌گیری هم‌زمان از داده‌های GNSS و ایستگاه‌های همدیدی می‌تواند دقت پیش‌بینی بارش را به‌طور چشمگیری افزایش داده و در بهبود سامانه‌های هشدار سیل و مدیریت منابع آب مؤثر واقع شود.