تأثیر توپوگرافی اصلاح شده در بهبود نتایج مدل اقلیمی RegCM4 (مطالعه موردی: شمال ایران)

Abstract

کمبود داده های اقلیمی منطقه‌ای یکی از چالش‌های بنیادی در مطالعات اقلیم شناسی کشاورزی است. در این تحقیق، تأثیر توپوگرافی در خروجی مدل اقلیمی RegCM4 مورد بررسی قرار گرفت. هدف از این مطالعه، بررسی اعمال داده‌های توپوگرافی اصلاح شده (GMTED2010) به جای داده‌های معمول توپوگرافی (GTOPO) بر خروجی­های مدل می­باشد. به این منظور، یک بازه یک­ساله (دسامبر 2013 تا دسامبر 2014) با دوره پایدارسازی مناسب انتخاب و مدل دو بار با شرایط یکسان و فقط جایگزینی داده توپوگرافی اجرا گردید. داده­های شرایط مرزی ثانویه از داده­های بازتحلیل NNRP2 و قدرت تفکیک 20 کیلومتر (5/2 در 5/2 درجه) انتخاب شد. داده‌های دمای سطح آب از پایگاه داده NOAA در مقیاس هفتگی و مقیاس مکانی 1 در 1 درجه اخذ شد. نتایج حاصل از خروجی ها­ نشان داد که داده توپوگرافی GMTED نسبت به داده توپوگرافی GTOPO در مناطقی از ساحلی دریای خزر افزایش ارتفاع (در بیشترین حالت 254 متر) و در بعضی از مناطق رشته کوه­های البرز کاهش ارتفاع (بیشترین کاهش ارتفاع 400 متر) داشته است. به دلیل ارتفاع بیشتر GTOPO در رشته کوه­های البرز سرعت باد نیز به مراتب نسبت به GMTED بیشتر بوده به طوری‌که بیشترین تفاوت تا 6/1- متر بر ثانیه در زمستان داراست. در منطقه حداکثر اختلاف توپوگرافی، کاهش ارتفاع در داده GMTED نسبت به داده GTOPO با افزایش 80 درصدی بارش در فصل بهار همراه است. تفاوت دما نیز کاملاً از الگوی تفاوت ارتفاع دو داده توپوگرافی تبعیت کرده و در مناطقی که ارتفاع افزایش یافته میانگین دمای روزانه 4/2 درجه سلسیوس کاهش و در مناطقی که ارتفاع کاهش یافته است دما حدود 2/1 درجه سلسیوس افزایش پیدا کرده است. همچنین اصلاح توپوگرافی که منجر به کاهش ارتفاع در ناحیه کوهستانی شده است سبب کاهش سرعت باد و واقعی­تر شدن آن شده است. نتیجه کلی آن است که داده توپوگرافی اصلاح شده GMTED نتایج خروجی مدل را بهبود داده و می­بایست در پژوهش‌های آتی جایگزین داده قدیمی GTOPO گردد.