ارزیابی و مقایسه شبیه‌سازی‌های مدل‌های HARMONIE و WRF در مقیاس همرفتی در منطقه غرب ایران

Abstract

استفاده از مدل­های پیش­بینی عددی وضع هوا برای پیش­بینی پدیده­های هواشناسی در مقیاس همرفتی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. بدین‌منظور استفاده از مدل­های مختلف پیش­بینی عددی وضع هوا و مقایسه نتایج شبیه­سازی این مدل­ها در درک بهتر مشکلات مرتبط با این مقیاس­ها و شناخت خطاهای سامانمند مدل­ها کمک بسیاری خواهد کرد. در این تحقیق شبیه­سازی­های مختلف با استفاده از دو مدل میان­مقیاس WRF و HARMONIE و با شرایط اولیه و مرزی یکسان (ECMWF ERA-Interim) به مدت 15 روز در ماه دسامبر 2013 انجام شده است. تمامی شبیه­سازی­ها با تفکیک افقی در مقیاس همرفتی 5/2 کیلومتر و آغازگری شده در ساعت­های 00UTC و 12UTC می­باشند. اجرای مدل به مدت 72 ساعت در منطقه­ای با کوهساری پیچیده در نیمه غربی ایران انجام شده است. نتایج نشان داد که دو مدل از عملکرد مشابهی در شبیه­سازی متغیرهای مختلف برخوردار هستند. برای شبیه­سازی بارش تجمعی، نتایج نشانگر عملکرد بهتر مدل WRF نسبت به مدل HARMONIE در دوره زمانی شبیه­سازی است. برای بارش تجمعی 24 ساعته، مدل WRF دارای همبستگی اندکی بیشتر و خطای میانگین مربعات کمتر در همه زمان­های پیش­بینی بین مقادیر مشاهداتی و شبیه­سازی شده است، اما برای اریبی بارش، HARMONIE دارای عملکرد بهتری است. به­واسطه به‌کارگیری داده­های بازتحلیل به‌عنوان شرایط مرزی جانبی، افزایش زمان پیش­بینی اثر قابل توجهی بر امتیازهای ارزیابی بارش نداشت. برای متغیرهای هواشناسی سطح زمین، اختلاف قابل توجهی در ارتباط با اریبی رطوبت نسبی تراز 2 متر برای مدل WRF و HARMONIE وجود داشت (فراتخمین رطوبت برای HARMONIE و فروتخمین برای مدل WRF). برای متغیرهای ترازهای بالا، بیشترین شباهت­ها در اریبی و انحراف معیار خطا مرتبط با نیم­رخ­های قائم دما و بیشترین تفاوت­ها در اریبی رطوبت نسبی در تراز 850 هکتوپاسکال مشاهده شد.