مدلWRF

امروزه یکی از بزرگ ترین چالش ها در کشاورزی بررسی اثر عوامل آب و هوایی بر محصولات کشاورزی است. هدف از این تحقیق پیش آگاهی رخداد سرمازدگی باغات بادام در منطقه نجف آباد است. با توجه به آمار بلندمدت فنولوژی درختان بادام در منطقه نجف آباد، تاریخ های گل دهی استخراج و براساس تاریخ های ژولیوسی محاسبه شد. سپس، جدول شاخص های حرارتی ترسیم شد. از میان پارامترهای موجود، به ترتیب تعداد روزهای بالاتر از دمای میانگین ، مجموع واحدهای حرارتی بیشتر از صفر (GDD>0)، و تعداد روزهای پایین تر از دمای میانگین بیشترین همبستگی مستقیم معنی داری (P-value <0.01) را با تاریخ گل دهی نشان داد که به ترتیب معادل 945/0، 938/0، و 921/0 بود. معادلات رگرسیون چندمتغیره خطی و شبکه عصبی مصنوعی نیز بین گل دهی و شاخص های حرارتی بررسی شد؛ ضریب همبستگی این معادلات به ترتیب 998/0 و 995/0 ملاحظه شد. سپس، راست آزمایی خروجی دمای روزانه مدل WRF در منطقه مورد مطالعه انجام و مشخص شد که پیش بینی دمای مدل از لحاظ آماری قابل قبول است. براساس نتایج، با تلفیق دو مدل فنولوژی و پیش بینی دما به وسیله مدل WRF می توان هشدار سریع 48ساعته رخداد سرمازدگی در باغات منطقه را با دقت کافی انجام داد.

در دوره آماری 2018-۱۹۸۷ بارش بی سابقه ای در اکتبر ۲۰۱۵ در بازه زمانی 72ساعته به مقدار ۳۲۰ میلی متر در ایلام ثبت شد. این بارش سنگین از دیدگاه دورپیوندی، شار فعالیت موج راسبی و همچنین از نظر همدیدی-دینامیکی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی کمیت های هواشناختی از داده های بازتحلیل ERA5 با تفکیک افقی 25/. درجه استفاده شده است. جهت تعیین قابلیت پیش بینی پذیری بارش فوق، مدل WRF برای سه حوضه تودرتو و تفکیک افقی 36، 12 و 4 کیلومتر اجرا و سپس مقادیر بارش شبیه سازی با دیدبانی مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که براساس شار فعالیت موج راسبی، بودجه انرژی این سامانه از عرض های میانی تامین شده است. همچنین ترکیب دوسامانه کم فشار قوی سودان و مدیترانه، تاثیر توفان حاره ای چاپالا به عنوان عامل تزریق رطوبت مضاعف به منطقه، بندال ایجاد شده در سطوح میانی جو، پشته شکل گرفته در عرض های جنوبی ایران و همچنین تاثیر رشته کوه زاگرس از عوامل تاثیر گذار بر این بارش سنگین است. نتایج بررسی دورپیوندی نشان داد که شاخه نزولی النینوی متوسط تا قوی مانع حرکت هسته همرفتی فاز 2 و قوی MJO به سمت شرق بوده است. فعالیت فاز 2 MJO سبب گسترش و تقویت پشته در عرض های جنوبی ایران، منجر به ماندگاری چند روزه سامانه و بارش ممتد در منطقه مورد مطالعه شده است و همچنین فاز مثبت NAO سبب تشکیل گرادیان فشاری قوی و تقویت چرخند در شرق مدیترانه شده است. نتایج شبیه سازی مدل WRF نیز نشان داد که ضریب همبستگی 88% با سطح معنی داری 95% و درصد خطای 8% بین مقدار بارش شبیه سازی با دیدبانی نشان دهنده توانایی مدل در پیش بینی این بارش بوده است.

در این پژوهش، عملکرد مدل عددی WRF در شبیه سازی پارامترهای خردفیزیکیِ یک سامانه همرفتی میان مقیاس که در 13 آوریل 2016 در غرب و جنوب غرب ایران رخ داد، بررسی شد. از آن جایی که شبیه سازی مدل های میان مقیاس به انتخاب طرحواره های پارامترسازی فیزیکی مورد استفاده در آن حساس هستند، بنابراین با انجام آزمون هایی، حساسیت نتایج شبیه سازی های مدل با استفاده از دو طرحواره پارامترسازی خردفیزیک تامپسون و موریسون ارزیابی شد. در پیکربندی مدل از سه دامنه تو در تو استفاده شده و به جز طرحواره های خردفیزیک، سایر تنظیمات مدل در همه آزمون ها مشابه هستند. مقایسه پهنه بارش روزانه به دست آمده از شبیه سازی ها در دامنه دوم مدل با پهنه بارش حاصل از داده های ماهواره ایGPM  نشان داد که طرحواره موریسون در شبیه سازی بیشینه مقدار بارش و گستره مکانی بارش روزانه نسبت به طرحواره تامپسون عملکرد بهتری داشته است. همچنین مقایسه مقادیر بارش روزانه شبیه سازی شده در دامنه سوم مدل، با بارش روزانه اندازه گیری شده در 40 ایستگاه همدیدی واقع در منطقه مورد مطالعه نیز نشان داد که دو طرحواره در حدود نیمی از میزان بارش ها در منطقه را نزدیک به مقادیر مشاهداتی پیش بینی کرده اند. بررسی نمودارهایِ تغییرات زمانی مقادیر شبیه سازی شده و مشاهدات ایستگاهی دردسترس برای برخی پارامترهای هواشناسی برای روز 13 آوریل 2016 در ایستگاه اهواز نشان داد که طبق شاخصه های آماری محاسبه شده در ارزیابی عملکرد طرحواره های موریسون و تامپسون، نتایج دو طرحواره خیلی به هم نزدیک است. در بخش آخر به منظور درک بهتر ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس شبیه سازی شده با دو طرحواره خردفیزیکِ تامپسون و موریسون، چند پارامتر خردفیزیکی در دو شبیه سازی بررسی شدند. در بررسی نیم رخ های قائمِ این پارامترهای خردفیزیکی از جمله غلظت ها و سرعت های سقوط، تفاوت اساسی و مشهودی از شبیه سازی با دو طرحواره مشاهده نشد. همچنین، میزان بارش حاصل از پیش بینی ها قابل مقایسه بوده و اختلاف اندکی دارند.