ارزیابی داده‌های بازتحلیل ERA5 در برآورد پارامترهای همرفتی با استفاده از داده‌های رادیوگمانه در ایران

Abstract

در این تحقیق داده‌های ERA5 در برآورد دو دسته پارامتر همرفتی شامل شاخص بالابری LI (Lifted Index) و چینش قائم بردار باد در سه لایه WVSH (Vertical Wind Shear) در ایستگاه‌های جو بالا در ایران در بازه 1990-2020 به‌کمک شاخص‌های آماری ارزیابی شد. در مقیاس ماهانه، کمینه (بیشینه) مقدار RMSE برای VWSH-1000، VWSH-3000 و VWSH-6000 به‌ترتیب حدود 3 (5/8)، 36/3 (84/9) و 4 (20) متر بر ثانیه بود. داده‌های بازتحلیل مقدار VWSH-1000 را در تمامی ایستگاه‌ها (به‌جز ایستگاه اهواز) فروبرآورد کرد. برآورد پارامترهای VWSH-3000 و VWSH-6000 با فرابرآورد/فروبرآورد در ماه‌های مختلف در ایستگاه‌ها همراه بود. در اغلب ایستگاه‌ها بیشترین (کمترین) خطا در ماه‌های سرد (گرم) رخ داد. روند تغییرات هر سه پارامتر VWSH نشان داد که با افزایش ارتفاع لایه، عملکرد ERA5 در برآورد پارامتر چینش در ایستگاه‌ها به‌ویژه در سال‌های اخیر بهبود یافته است. داده‌های بازتحلیل شاخص LI را با بیشترین (کمترین) خطا در ماه‌های گرم (سرد) سال تولید کرد. در کل بازه مورد مطالعه برای هر ایستگاه، داده‌های بازتحلیل حداقل 10 کلوین (در ایستگاه زاهدان) و حداکثر 15 کلوین (در ایستگاه تهران) در برآورد LI خطا داشت. به غیر از ایستگاه اهواز، در تمامی ایستگاه‌ها LI فروبرآورد شد. میانگین ماهانه LI بازتحلیل بیشتر حاوی شرایط ناپایدار بود در حالی‌که مقادیر مشاهداتی بر پایدار بودن جو دلالت داشت. با این‌حال در ایستگاه‌های مشهد و تهران میان روند مقادیر میانگین سالانه بازتحلیل و مشاهداتی همخوانی وجود داشت، درحالی‌که در سایر ایستگاه‌ها این همخوانی در سال‌های آخر به‌وضوح دیده شد.