فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

پیش‌بینی دقیق ارتفاع امواج بادرانده توسط مراکز ملی پیش‌بینی جوی و اقیانوسی برای طیف گسترده ای از فعالیت های انسانی در دریا از اهمیت حیاتی برخوردار است. در این مطالعه، توانایی مدل SWAN در پیش‌بینی امواج بادرانده در خلیج‌فارس و دریای عمان طی روزهای 7 تا 9 ژوئن سال 2023 که سازمان هواشناسی کشور چندین هشدار دریایی نارنجی و قرمز صادر کرده بود، مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور مدل SWAN یک بار با میدان باد حاصل از داده‌های بازتحلیل ERA5 و بار دیگر با خروجی مدل WRF اجرا شد. برای عمق سنجی از داده‌های GEBCO با تفکیک 15 آرک ثانیه استفاده شد. نتایج نشان داد که در برخی زمان‌ها، الگوی ارتفاع موج شاخص در خروجی مدل SWAN با استفاده از میدان‌های باد بازتحلیل ERA5 و تولید شده توسط مدل WRF تا حدودی تشابه دارند، ولی در برآورد ارتفاع امواج حاصل از میدان باد WRF در تنگه هرمز و اطراف آن در بسیاری مواقع بیش برآورد شده است. مقایسه باد 10 متری دو میدان باد نشان داد که مدل WRF سرعت باد بر روی تنگه هرمز را در برخی زمان‌ها اندکی بیش برآورد کرده بود که این مساله سبب تفاوت قابل توجه در ارتفاع امواج شده است. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که در مناطق با توپوگرافی پیچیده‌تر مانند تنگه هرمز وجود خطای کوچک در داده‌های باد، منجر به خطای بزرگی در برآورد ارتفاع موج شاخص می‌شود. تحلیل همدیدی نشان داد که مدل WRF الگوی فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیلی تراز 500 هکتوپاسکالی را تا حدودی مشابه ERA5 نشان داده است ولی کاهش فشار و ارتفاع کمتری را بر روی خلیج‌فارس و دریای عمان تخمین زده است که همین عامل می‌تواند منجر به خطا در برآورد سرعت باد شود. بررسی سری زمانی ارتفاع موج شاخص و برخی کمیت‌های دیگر از خروجی مدل SWAN با استفاده از میدان های باد ERA5 و مدل WRF نشان داد که اگرچه در برخی زمان‌ها، روند تغییر خروجی‌ها مشابه است ولی همچنان خطا قابل توجه است و برای استفاده نقطه‌ای از مدل‌های عددی پیش-بینی موج همچنان اصلاحات زیادی مورد نیاز است. مقایسه کمّی دو خروجی مدل SWAN نشان داد که بیشترین خطا در پیش‌بینی موج مربوط به نقطه 2 واقع در غرب تنگه هرمز بوده به گونه‌ای که بیشترین ارتفاع موج شاخص توسط خروجی مدل SWAN با باد WRF برابر 96/0 متر و با ERA5 برابر 45/0 متر برآورد شده است. اختلاف بیشینه ارتفاع موج شاخص دو خروجی در نقطه 1 واقع در شمال‌شرقی خلیج فارس برابر 03/0 متر و در نقطه 2 در شمال‌شرقی دریای عمان برابر 14/0 متر بوده است.