ریزگردانی دینامیکی

این پژوهش به منظور تعیین روش برتر پس پردازش آماری بر بارش حاصل از اجرای الگوی RegCM4 در شمال غرب انجام گرفت. داده های مورد نیاز اجرای الگوی RegCM4 شامل داده های بازتحلیل وضع جوی (NNRP1)، داده های دمای سطح دریا (SST) و داده های سطح زمین (SURFACE) از مرکز ICTP دریافت شد. به منظور اجرای این الگو، آزمون تعیین طرحوارة همرفت و جداسازی افقی مناسب انجام گرفت که با استناد به آن، طرحوارة Kuo به نسبت دو طرحوارة Grell و Emanuel خطای کمتری را در اجرای الگو سازی بارش منطقه داشت. جداسازی افقی نیز سی کیلومتر انتخاب شد. پس از اجرای الگو، برونداد بارش با استفاده از روش های شبکة پرسپترون چندلایه (MLP) و میانگین متحرک (MA) پس پردازش شد. براساس نتایج، اعمال پس پردازش روی داده های بارش خام سالانة الگو، موجب کاهش میانگین اریبی خطای داده های به دست آمده و رسیدن به رقم 9/8 میلی متر شد؛ در حالی که این آماره برای برونداد خام سالانة الگو 3/124 میلی متر بود. در مقیاس های زمانی فصلی و ماهانه نیز میانگین اریبی خطای بارش شبیه سازی به ترتیب برابر 1/31 و 4/10 میلی متر بود که پس از اعمال پس پردازش به روش های یادشده، این آماره به ترتیب به 3/0- و صفر میلی متر رسیده است. روش برتر پس پردازش نیز در تمام مقاطع زمانی، MA بوده است.

هدف از این مطالعه تعیین حداکثر توان تولید گرد و غبار 4 کانون در تولید گرد و غبارهای بیشینه استان خوزستان است. با توجه به اطلاعات میدانی بافت خاک و کاربری اراضی، از مدل شیمیایی WRF-CHEM برای شبیه سازی وقوع طوفان های گرد و غباری شدید استفاده شد. به منظور شبیه سازی وقوع طوفان گرد و غبار و برآورد حداکثر توان تولید گرد و غبار در اوج فعالیت سامانه گرد و غباری چهار مرکز فرضی داخلی در استان خوزستان انتخاب شد. علاوه بر داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، در راستی آزمایی رویداد و انتخاب سامانه از داده های سازمان هواشناسی؛ سمت و سرعت باد و میدان دید افقی استفاده شد. ابتدا شبیه سازی در حالت واقعی و با فیزیک کامل مدل انجام شد و در مرحله بعد میزان تولید غبار و نقش هر کانون با فرض مرطوب سازی شدن لایه سطحی خاک و زمین بررسی شد. از بین 94 سامانه گرد و غبار با تعریف حداکثر شرایط رویداد، 39 سامانه اصلی انتخاب شد. نتایج نشان داد که هر یک از کانون ها به طور متوسط و مستقل در طوفان های رخ داده طی دو دهه (2003-2018) باعث افزایش گرد و غبار و تغذیه سامانه های مهاجر به منطقه شده اند. بیشینه سهم هرکانون به تفکیک و همزمان باهم در اوج فعالیت سامانه های گرد و غباری مشخص شد. نتایج نشان داد در اوج فعالیت سامانه های گرد و غباری بیشینه توان تولید منبع 1 (هورالعظیم و خرمشهر شمالی) به طور میانگین 14/65 درصد، منبع 2 (کانون ماهشیر، امیدیه و هندیجان) 91/59 درصد، منبع 3 (شهرستان اهواز شرقی) 27/52 درصد و منبع 4 (جنوب شرق اهواز) 74/55 درصد بوده است. سهم کل میانگین تولید گرد و غبار در چهار کانون استان 62.94 درصد بوده که در صورت کسر آن از  میزان گرد و غبار تولیدی در منطقه جنوب خوزستان که 83.30 درصد کل گرد و غبار خوزستان در زمان وقوع سامانه های مختلف است ، 36/20 درصد باقی مانده که این مقدار سهم منابع ناشناخته مانند منابع ثانویه است که پتانسیل تولید گرد و غبار را دارند یا گرد و غبار ایجاد شده از آنها حاصل تخلیه منابع عمده و بزرگتر است. آگاهی از سهم هر یک از کانون های متعدد گرد و غبار در دشت خوزستان می تواند به تصمیم گیران برنامه های عملیاتی برای کنترل کانون های ریزگرد داخلی کمک کند.