شبیه‌سازی توزیع ذرات گردوخاک در مقیاس جهانی و تاثیر آنها بر شارش‌های‌ تابشی با استفاده از مدل WRF/Chem

Abstract

در مطالعه حاضر توزیع ذرات گردوخاک و تاثیر مستقیم‌شان بر شارش‌های تابشی در مقیاس جهانی با استفاده از مدل عددی WRF-Chem، جفت شده با طرحواره گسیل گردوخاک GOCART، برای ماه‌های ژانویه و ژوئیه 2011 شبیه‌سازی شده است. دو شبیه‌سازی اجرا گردیده است: پیکربندی بدون ذرات گردوخاک و پیکربندی که شامل ذرات گردوخاک و تاثیر مستقیم‌شان بر تراز تابشی است. اختلاف نتایج دو آزمایش عمق نوری ذرات گردوخاک و پریشدگی تابش‌ طول موج کوتاه و بلند توسط ذرات گردوخاک را به‌دست می‌دهد. میانگین جهانی عمق نوری ذرات گردوخاک در μm 55/0 برای ماه‌های ژانویه و ژوئیه به‌ترتیب 046/0 و 069/0 برآورد شد که بیانگر بیشتر بودن ذرات گردوخاک معلق در جو در ماه ژوئیه نسبت به ژانویه می‌باشد. میانگین جهانی پریشیدگی تابش طول موج کوتاه توسط ذرات معلق گردوخاک و در شرایط آسمان صاف در سقف جوّ و سطح زمین در ژانویه به‌ترتیب Wm-284/1- و Wm-207/2- و در ژوئیه بهترتیب Wm-238/2- و Wm-214/4- محاسبه گردید. پریشیدگی تابش طول موج بلند مثبت، و در ژانویه Wm-234/1 در سقف جو ّو Wm-282/0 در سطح زمین و در ژوئیه Wm-286/0 در سقف جوّ و Wm-2 02/1 در سطح زمین برآورد شد. این مقادیر نشان می‌دهد که پریشیدگی تابش خالص توسط ذرات گردوخاک در سطح زمین و سقف جوّ منفی است، یعنی این ذرات باعث سرمایش سامانه زمین- جوّ می‌شوند. پریشیدگی تابشی منفی در سطح زمین ناشی از خاموشی (پراکنش و جذب) تابش خورشیدی ورودی توسط ذرات گردوخاک و پریشیدگی تابشی منفی در سقف جوّ عمدتا ناشی از افزایش طول موج کوتاه خروجی است.