شبیه‌سازی رویدادهای بارش‌ حدی همراه با بی‌هنجاری سرد در منطقه تهران

Abstract

ا توجه به موقعیّت مهّم اقتصادی و سیاسی تهران، هدف اصلی این پژوهش سعی در بهبود شبیه‌سازی بارش‌های متوسط و سنگین همراه با بی‌هنجاری سرد دمایی در این منطقه است. با استفاده از روش‌های آماری 133 مورد بارش فرین سرد در ماه‌های اکتبر تا مه سال‌های 1951 تا 2013 استخراج و بررسی شده است. از آنجا که شبیه‌سازی همة این موارد با پیکربندی‌های فیزیکی مختلف، کاری زمان‌بر و دشوار بوده و همچنین پیکربندی مدل وابسته به فصل، منطقه جغرافیایی مورد مطالعه و نوع سامانه جوّی است، ابتدا با کاربست روش تحلیل مؤلفه‌های اصلی با آرایه T، شش خوشه از الگوهای همدیدی شامل این 133 روز به‌دست آمد. سپس از هر خوشه دو روز به‌عنوان نمایندۀ فرین که بیشترین و کمترین شباهت را با الگوی میانگین آن خوشه داشتند، برای شبیه‌سازی انتخاب شدند. برای شبیه‌سازی با مدل میان‌مقیاس WRF، از داده‌های ERA-Iterim استفاده شده است. مدل فوق با استفاده از نُه پیکربندی متفاوت، شامل چهار طرحواره همرفتی، دو طرحواره لایه مرزی سیاره‌ای، سه طرحواره خُردفیزیک، یک طرحواره لایه سطحی و دو طرحواره تابش موج کوتاه اجرا شده تا پیکربندی مناسب به‌دست آید. برای درستی‌سنجی، علاوه بر مقایسه ظاهری، داده‌های منظم پیش‌بینیِ شبکه مدل‌، به نقاط نامنظم ایستگاه‌های دیدبانی درون‌یابی شدند و با استفاده از کمّیّت‌های مختلف، کارایی پیکربندی‌های متفاوت در پیش‌بینی‌ کمّی بارش با آستانه‌های متفاوت مقایسه ‌شد. نتایج حاکی از آن است که در تمام محدوده‌های بارشی به‌طور یکسان طرحواره همرفتی Tiedtke و طرحواره لایه مرزیMellor-Yamada- Janjic در مقایسه با سایر طرحواره‌ها از دقت بالاتری برخوردارند.