نقش روش های متفاوت پارامتر سازی همرفت در شبیه سازی میدان های دما و بارش زمستانی با مدل منطقه ای- اقلیمی RegCM در منطقه ایران

همرفت از راه باز توزیع انرژی و رطوبت در جو و در نتیجه ایجاد ابر و بارش در اقلیم نقش ایفا می کند. حتی با پیشرفت های اخیر در توان محاسباتی، هنوز هم مدل های عددی جو با درجه تفکیکی اجرا می شوند که برای نشان دادن پدیده های با مقیاس محلی نظیر همرفت، بسیار کوچک است. به این دلیل و همچنین به دلیل اهمیت همرفت در اقلیم سطحی طرح واره های پارامتر سازی تهیه شده اند که به طور تجربی اثر همرفت را در مقیاس شبکه ای مدل بیان می کنند. هدف تحقیق حاضر ارزیابی تاثیر روش های متفاوت پارامترسازی همرفت در شبیه سازی میدان های بارش و دمای هوا با نسخه سوم مدل اقلیمی منطقه ای (RegCM۳) است. شبیه سازی ها با گام مکانی km۴۵×km۴۵ برای دوره چهار ماهه دسامبر ۱۹۹۸ تا مارس ۱۹۹۹ برای منطقه ای به مرکز ۳۴ درجه شرقی و ۴۸ درجه شمالی، شامل ۶۰ نقطه شبکه در راستای نصف النهار و ۷۰ نقطه در راستای مدار، صورت گرفته است. شرایط مرزی برگرفته از داده های بازتحلیل شده NCEP/NCAR است. در این مقاله، فقط نتایج سه ماه ژانویه تا مارس ۱۹۹۹ تحلیل شده اند. مدل RegCM چهار بار برای سه ماه زمستان با شرایط مرزی یکسان ولی هر بار با استفاده از یکی از طرح واره های آراکاوا- شوبرت، فریچ- چپل، بتس- میلر و کو– آنتس اجرا شده است. شبیه سازی های میانگین های ماهانه بارش و دمای هوا و هم چنین توزیع مکانی نتایج مدل با استفاده از طرح واره های مختلف با یکدیگر و با داده های مشاهداتی واحد پژوهش های اقلیمی (CRU) دانشگاه ایست آنجلیا (بریتانیا) مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی های دما و بارش با استفاده از طرح واره های مختلف همرفت در دوره مورد مطالعه در ایران بسیار شبیه یکدیگر است و توان پیش بینی مدل RegCM برای میدان دما بالاتر از بارش است. مقادیر بارش مدل تفاوت بسیار زیاد از مشاهدات دارد، ولی مدل توزیع جغرافیایی بارش را به خوبی شبیه سازی می کند. با توجه به ساختار ساده تر و هزینه محاسباتی کم تر طرح واره کو- آنتس نسبت به طرح واره های دیگر، با وجود عدم تفاوت چشمگیر در نتایج مدل، به نظر می رسد این طرح واره در مطالعه اقلیمی و منطقه ای در بازه های فصلی، لااقل در منطقه ایران بهترین گزینه باشد.

کلیدواژه ها:

پارامترسازی همرفت ، مدل اقلیمی- منطقه ای ، ایران ، بارش ، دما