مدلی عددی به روش حجم متناهی برای شبیه سازی انتقال گردوخاک در جو

امروزه پدیده گردوخاک در بسیاری از مناطق دنیا به ویژه خاورمیانه به یکی از مشکلات بزرگ تبدیل شده است. در این مطالعه، به منظور شبیه سازی انتقال و نهشت ذرات گردوخاک با استفاده از تعدادی از طرحواره های روش حجم متناهی، مدلی ارائه و خروجی هریک از این طرحواره ها برای دو مطالعه موردی بررسی شده است. همچنین به منظور بررسی درستی خروجی ها و ارزیابی نحوه شناسایی چشمه گسیل گردوخاک و گستردگی مناطق تحت پوشش آن، خروجی طرحواره UNO مرتبه دوم به عنوان نمونه با تصاویر ماهواره و خروجی مدل HYSPLIT مقایسه شده است. داده های موردنیاز برای اجرای مدل از جمله داده های باد از خروجی مدل WRF استخراج و برای محاسبه گسیل سطحی گردوخاک از طرحواره GOCART استفاده شده است.  مقایسه خروجی این مدل با تصاویر ماهواره نشان می دهد که مدل در هر دو توفان گردوخاک مناطق تحت پوشش و چشمه گسیل را به درستی شبیه سازی کرده است. همچنین الگوی گردوخاک به دست آمده توسط طرحواره های مختلف با توجه به اینکه میدان باد و طرحواره گسیل مشابه است، شباهت قابل قبولی با یکدیگر دارند و از مقایسه کمی طرحواره ها نتیجه گیری می شود که طرحواره UNO مرتبه دوم پس از طرحواره پادجریانسو، کمترین زمان اجرا را دارد و در مقایسه با سایر طرحواره های مرتبه اول و دوم دارای کمترین میرایی است. مقایسه کمی خروجی طرحواره ها با خروجی مدل WRF-Chem نشان می دهد که این طرحواره از نظر جذر میانگین مجذور خطا و ضریب همبستگی نیز در مقایسه با سایر طرحواره های مشابه عملکرد بهتری دارد.

کلیدواژه ها:

پدیده گردوخاک ، حجم متناهی ، شبیه سازی ، طرحواره ، مدل ، مقایسه کمی