ارزیابی حساسیت طرحواره های همرفت مدل RegCM4 در شبیه سازی بارش غرب ایران با استفاده از سری داده هایMK36- CSIRO

پژوهش حاضر در منطقه غرب ایران شامل: استان های همدان، کردستان و کرمانشاه در مساحتی بالغ بر 72336 کیلومتر مربع انجام شده است. منطقه منتخب در طول جغرافیایی45 درجه و 20 دقیقه تا 49 درجه و 36 دقیقه و عرض جغرافیایی 33 درجه و 37 دقیقه تا 36 درجه و 30 دقیقه قرار گرفته است. با توجه به دوره آماری مورد مطالعه و همپوشانی زمانی آمار بارش ثبت شده ایستگاه های هواشناسی، تعداد 13 ایستگاه سینوپتیک شامل همدان، تویسرکان، نهاوند، ملایر، کرمانشاه، اسلام آباد غرب، سرپل ذهاب، کنگاور، سنندج، بانه، بیجار، مریوان و سقز در سطح سه استان مورد استفاده قرار گرفتند. مدل مذکور با شرایط اولیه و مرزی مشخص و ثابت برای هر چهار طرحواره امانوئل، کو، گرل A.S و گرل F.C. برای مدت ده سال اجرا شد. به منظور بررسی خطای خروجی های مدل، پارامتر بارش بعنوان مبنا انتخاب و مقادیر عددی شبیه سازی شده بارش توسط مدل، برای 13 ایستگاه منتخب در سه استان همدان، کرمانشاه و کردستان، با کدنویسی در محیط NCL بصورت نقطه ای استخراج شدند. یافته ها: در هر سه استان جذر میانگین مربعات خطا در طرحواره امانوئل کمترین مقدار را داراست و طرحواره گرل A.S. دارای بیشترین مقدار در استان های کرمانشاه (49.84 میلی متر) و کردستان (55.35 میلی متر)، و برای استان همدان طرحواره کو بیشترین مقدار را داراست (36.13 میلی متر). در مورد خطای اریبی نیز، در استان های همدان و کردستان کمترین مقدار خطای اریبی به طرحواره امانوئل اختصاص دارد ( حدود 18 میلی متر در هر دو استان) اما در استان کرمانشاه طرحواره کو کمترین مقدار خطای اریبی را به خود اختصاص داده است (24.96). در فصل زمستان بجز طرحواره کو، سه طرحواره دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره امانوئل بالاترین مقدار بیش برآورد را داشت ( حدود 63 میلی-مترخطای اریبی). همچنین در این فصل، طرحواره گرل F.C. با متوسط 13 میلی متر اختلاف نسبت به مقادیر واقعی، کمترین مقدار خطا را نشان داد. در فصل بهار نیز طرحواره کو مقادیر بارش را برای تمام ایستگاه ها کمتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کرد اما سه طرحواره دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره امانوئل با متوسط خطای 62 میلی متر، بهترین شبیه سازی را برای کل منطقه مطالعاتی نشان داد. در فصل تابستان هر چهار طرحواره مورد استفاده در اجرای مدل، مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره های کو (1.2 میلی متر خطای اریبی) و گرل A.S. (122 میلی متر خطای اریبی) به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را برای کل منطقه نشان دادند. در فصل پاییز فقط طرحواره کو مقادیر بارش را کمتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کرد و بهترین شبیه سازی آن مربوط به ایستگاه ملایر با 99.2 میلی متر خطا بود. سه طرحواره دیگر همانند فصول دیگر مقادیر بارش را بیشتر از مقادیر واقعی شبیه سازی کردند و طرحواره گرل F.C. با خطای اریبی متوسط 6 میلی متر در سطح منطقه و کو با خطای اریبی متوسط 143 میلی متر در سطح منطقه به ترتیب بهترین و بدترین نتایج را نشان دادند. نتیجه گیری: در مقیاس سالانه طرحواره امانوئل در 77 درصد از ایستگاه های مورد مطالعه دارای کمترین میانگین جذر مربعات خطا ( با متوسط 22.8 میلی متر) و کمترین خطای اریبی ( با میانگین 21.18 میلی متر) است. در مقیاس سالانه برای هر سه استان، طرحواره امانوئل کمترین مقدار جذرمیانگین مربعات خطا را نشان می دهد ( 18.96، 28.95 و20.69 میلی متر به ترتیب برای استان های همدان، کرمانشاه و کردستان). در مقیاس فصلی، طرحواره امانوئل برای فصل پاییز (68.76 میلی متر) و زمستان (66.8 میلی متر) کمترین جذر میانگین مربعات خطا را نشان می دهد. همچنین در فصل بهار(54.4 میلی متر) و تابستان (4.59 میلی متر) کمترین مقادیر جذر میانگین مربعات خطا مربوط به طرحواره کو است.

Keywords:

مدل RegCM4 , طرحواره های همرفت , MK36- CSIRO , تغییر اقلیم