تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

ارزیابی شبیه سازی دما و بارش و تحلیل شرایط جوی دو نمونه فصل سرد و گرم در حوضه جازموریان با استفاده از WRF و ERA5

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم زمین، واحد علوم و تحقیقات ، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران ، ایران
2 پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران
3 پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی، تهران، ایران
چکیده
حوضه جازموریان در جنوب‌شرق ایران با اقلیم گرم و خشک، ناهمواری‌های پیرامونی و تغییرپذیری مکانی و زمانی عناصر جوی، شرایط متفاوتی برای شبیه‌سازی عددی متغیرهای هواشناختی ایجاد می‌کند. در این پژوهش، عملکرد مدل WRF در شبیه‌سازی بارش، دمای کمینه و دمای بیشینه در دو نمونه منتخب فصل سرد و گرم سال 2019 ارزیابی شد و شرایط حرارتی و دینامیکی متناظر با این دو نمونه با استفاده از داده‌های بازتحلیل ERA5 بررسی گردید. شبیه‌سازی‌ها با نسخه 4.1.2 مدل WRF و سه دامنه تو در تو با تفکیک مکانی 45، 15 و 5 کیلومتر انجام شد. برای هر دوره، شبیه‌سازی 40 روزه انجام گرفت و 10 روز نخست به‌عنوان دوره سازگاری اولیه از ارزیابی حذف شد. عملکرد مدل بر اساس شاخص‌های BIAS و RMSE و با استفاده از داده‌های ایستگاهی ارزیابی شد. برای تحلیل جوی، فرارفت رطوبت ویژه و باد در تراز 850 هکتوپاسکال و سرعت قائم در تراز 700 هکتوپاسکال، همراه با دمای 850 هکتوپاسکال و دمای دو متری، در 12 فوریه و 27 ژوئیه 2019 بررسی شد. دامنه RMSE دمای کمینه در فوریه و ژوئیه به‌ترتیب 1.96 تا3.85 و 1.41 تا 2.85 درجه سانتیگراد و برای دمای بیشینه 1.42 تا 3.96 و 1.40 تا 1.88 درجه سانتیگراد بود. RMSE بارش نیز به‌ترتیب 2.31 تا 15.13 و تقریباً صفر تا 3.69 میلی‌متر به‌دست آمد. میدان‌های ERA5 نشان دادند که نمونه فوریه با ساختارهای گسترده‌تر و متغیرتر فرارفت رطوبت و حرکت قائم همراه بود، در حالی که این میدان‌ها در نمونه ژوئیه در محدوده حوضه عموماً ضعیف‌تر و موضعی‌تر بودند. تفاوت دامنه خطای WRF میان دو دوره هم‌زمان با تفاوت در شرایط حرارتی و دینامیکی جو مشاهده شد. این یافته‌ها نشان می‌دهد که ارزیابی عملکرد مدل در نمونه‌های زمانی مختلف، در کنار بررسی شرایط جوی متناظر، می‌تواند به تفسیر تفاوت‌های خطای شبیه‌سازی دما و بارش کمک کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of Temperature and Precipitation Reproduction and Analysis of Atmospheric Conditions for Two Cold and Warm Season Samples in the Jazmourian Basin Using WRF and ERA5

نویسندگان English

Fereshteh Golmohammadi 1
Gholamali Kamali 1
Amir Hussain MESHKATEE Meshkatee 1
Ebrahim Fattahi 2
Parvin GHFARIAN Ghafarian 3
1 Department of Earth Sciences, SR.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Research Institute of Meteorology and Atmospheric Science, Tehran, Iran
3 Iranian National Institute for Oceanography and Atmospheric Scienc, , Tehran, Iran
چکیده English

The Jazmourian Basin in southeastern Iran is characterized by a hot and dry climate, complex surrounding topography, and substantial spatial and temporal variability in meteorological conditions. These characteristics can affect the performance of regional numerical weather models, particularly in the simulation of temperature and precipitation. The Weather Research and Forecasting (WRF) model is widely used for regional atmospheric simulations because of its flexible configuration and range of physical parameterizations. However, model performance can vary under different atmospheric conditions and for different meteorological variables. Evaluating model performance together with an examination of the atmospheric conditions during selected cases can therefore provide a clearer interpretation of simulation errors.
Atmospheric circulation over southeastern Iran also varies between cold- and warm-season conditions. Previous studies have identified the importance of atmospheric circulation and moisture transport in controlling precipitation over Iran and southeastern Iran (Rousta et al., 2018; Mahoutchi et al., 2023). The ERA5 reanalysis provides hourly atmospheric fields that can be used to examine the thermal and dynamical characteristics of individual weather cases (Hersbach et al., 2020).
This study evaluates the ability of WRF to reproduce minimum temperature, maximum temperature, and precipitation during two selected periods in 2019 and examines the corresponding atmospheric conditions using ERA5. The analysis focuses on 12 February and 27 July 2019 as selected cold- and warm-season cases rather than as representatives of the entire seasons.

کلیدواژه‌ها English

Jazmourian Basin
Minimum and Maximum temperature
Moisture Advection

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 مهر 1405