پیش بینی شاخص فرابنفش (UVI) با استفاده از مدل TUV روی ایران

در این پژوهش از مدل فرابنفش قابل مشاهده وردسپهری TUV (Tropospheric Ultraviolet-Visible) برای پیش بینی شاخص پرتو فرابنفش استفاده شد. این مدل برای پیش بینی OMI (Ozone Monitoring Instrument) به داده های ازن، سپیدایی و عمق نوری ذرات معلق نیاز دارد. برای مقادیر ستون ازن و سپیدایی از داده های ازن سامانه پیش بینی جهانی GFS (Global Forecast System) و AOD (Aerosol Optical Depth) از داده های مدل WACCM (Whole Atmospheric Community Climate Model) استفاده شد. ۶۱۲ مورد مطالعاتی در کل سال ۲۰۲۰ از هر یک از ۱۲ ماه سال از نقاط مختلف کشور انتخاب شد. داده های GFS، WACCM و OMI برای تاریخ های ذکر شده استخراج و در نقاط مورد نظر درون یابی شدند. سپس مقادیر درون یابی شده به همراه طول، عرض و ارتفاع نقاط به عنوان ورودی به مدل TUV داده شدند و مقدار UVI (Ultraviolet Index) پیش بینی شد. به دلیل عدم دسترسی به مقدار واقعی UVI در کشور، داده OMI به عنوان داده مشاهداتی برای مقایسه با مقادیر پیش بینی مورد استفاده قرار گرفت. از سنجه های متداول آماری RMSE (Root Mean Squared Error)، MAE (Mean Absolute Error)، ME (Mean Error) و ضریب همبستگی پیرسون برای درستی سنجی مقدار پیش بینی با داده مشاهداتی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقدار خطا با مقدار عمق نوری ذرات رابطه دارد؛ هر چه عمق نوری ذرات معلق بیشتر باشد، خطا نیز بیشتر است. نمودار ضریب همبستگی نیز نشان داد که بین مقادیر پیش بینی و مشاهده همبستگی بالایی وجود دارد. این تحقیق اولین پژوهش در زمینه پیش بینی شاخص پرتو فرابنفش در کشور می باشد که نتایج رضایت بخشی به همراه داشته است.

کلیدواژه ها:

مدل TUV ، شاخص پرتو فرابنفش ، GFS ، WACCM ، سنجنده OMI ، AOD