تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,118,411 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,224,454 |
بررسی کارایی مدل WRF-Chem در شبیهسازی میدان باد در توفان گردوغبار آوریل 2022 در استان خوزستان | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 8، دوره 50، شماره 2، تیر 1403، صفحه 387-408 اصل مقاله (2.65 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2023.358907.1007526 | ||
نویسندگان | ||
الهام مبارک حسن* 1؛ مهناز کریم خانی2؛ فائزه نوری3 | ||
1گروه محیط زیست، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران. | ||
2گروه علوم زمین، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. | ||
3پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران. | ||
چکیده | ||
برآورد صحیح جهت و سرعت باد منجر به افزایش دقت در شبیهسازی و پیشبینی گردوغبار میشود. با توجه به اینکه استان خوزستان تحتتأثیر گردوغبار قرار دارد، هدف از این مطالعه ارزیابی میدان باد شبیهسازیشده مدل WRF-Chem در شرایط وقوع و عدموقوع گردوغبار است. به این منظور مدل برای روزهای 7 تا 25 آوریل سال 2022 برای چهار پیکربندی مختلف (دو طرحواره لایهمرزی YSU و MYJ و دو طرحواره خردفیزیک Lin و WSM6) و همچنین دو دامنه 27 و 9 کیلومتر اجرا شد. ارزیابی برونداد مدل WRF-Chem نشان داد، پیکربندیهای مختلف بیشترین تأثیر را در پیشبینی تندی باد داشته و برای در جهت باد نقش کمتری دارند. بیشینه سرعت باد برآورد شده توسط مدل در تمامی ایستگاهها بیش از داده مشاهداتی بوده است. در آبادان، ماهشهر و امیدیه شاخصهای آماری و نمودار تیلور نشان میدهند که مدل WRF-Chem در شبیهسازی سرعت باد ده متری عملکرد بسیار خوبی دارد. در سه ایستگاه اهواز، بهبهان و دزفول با افزایش تفکیکپذیری مدل از دامنه اول به دوم، عملکرد آن در شبیهسازی باد ده متری بهبود مییابد. با افزایش سرعت باد تراز 700 هکتوپاسکال، غلظت گردوغبار برآورد شده توسط مدل WRF-Chem افزایش مییابد. توزیع گردوغبار بهدستآمده از مدل WRF-Chem نشان میدهد که تأثیر نوع طرحواره لایهمرزی بیش از خردفیزیک است. کاربرد ترکیب طرحوارههای لایهمرزی YSU و خردفیزیک WSM6 عملکرد بسیار خوبی در شبیهسازی گردوغبار و میدان باد در استان خوزستان دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
استان خوزستان؛ باد ده متری؛ گردوغبار؛ مدل WRF-Chem | ||
مراجع | ||
اصغری، م.؛ مشکوتی، ا.ح.؛ رنجبر، ع. و مرادی، م. (1399). مطالعه و ارزیابی طرحوارههای گسیل گرد و خاک در مدل WRF-Chem توفان شرق و جنوبشرق کشور (مطالعه موردی 11 تا 13 آگوست 2018، پژوهشهای اقلیم شناسی، 43، 87-98.
بهمنزاده، ف.؛ قادر، س.؛ حقشناس، س. ع. و یازجی، د. (1398). بررسی موردی عملکرد مدل WRF جهت پیشیابی میدان باد تراز 10 متر و دمای تراز دومتر با استفاده از دادههای ماهوارهای و ایستگاههای همدیدی در منطقه دریای عمان و دریای عرب. مجله فیزیک زمین و فضا، 45(2)، 441-458.
رضازاده، م.؛ ایراننژاد، پ. و شائو، ی. (1392). شبیهسازی گسیل غبار با مدل پیشبینی عددی وضع هوا WRF-Chem و با استفاده از دادههای جدید سطح در منطقه خاورمیانه. مجله فیزیک زمین و فضا، 39(1)، 191-212.
زرین، آ.؛ صالحآبادی، ن.؛ مفیدی، ع. و داداشی رودباری، ع. (1401). بررسی فصلی گردوغبار در شمال شرق ایران و شبیهسازی عددی رخدادهای گردوغبار فرین با مدل WRF-Chem، مجله فیزیک زمین و فضا، 48(2)، 421-440.
Alizadeh Choobari, O., Zawar‐Reza, P., & Sturman, A. (2012). Atmospheric forcing of the three‐dimensional distribution of dust particles over australia: A case study. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 117(D11). Alizadeh-Choobari, O., Zawar-Reza, P., & Sturman, A. (2014). The “wind of 120 days” and dust storm activity over the sistan basin. Atmospheric research, 143, 328-341. Bahmanzade, F., Ghader, S., Haghshenas, S. A., & Yazgi, D. (2019). A case study of WRF model performance to hindcast of 10-m wind and 2-m temperature against the satellite and synoptic stations data over the gulf of oman and the arabian sea. Journal of the Earth and Space Physics, 45(2), 441-458. (In Perisan). https://doi.org/10.22059/jesphys.2019.267709.1007051 Bilal, M., Solbakken, K., & Birkelund, Y. (2016). Wind speed and direction predictions by WRF and windsim coupling over nygårdsfjell. Journal of Physics: Conference Series, 753(8), 082018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/753/8/082018. Chawla, I., Osuri, K. K., Mujumdar, P. P., & Niyogi, D. (2018). Assessment of the weather research and forecasting (WRF) model for simulation of extreme rainfall events in the upper ganga basin. Hydrology and Earth System Sciences, 22(2), 1095-1117. Chen, F., Janjić, Z., & Mitchell, K. (1997). Impact of atmospheric surface-layer parameterizations in the new land-surface scheme of the NCEP mesoscale Eta model. Boundary-Layer Meteorology, 85(3), 391-421. Dayal, K. K., Cater, J. E., Kingan, M. J., Bellon, G. D., & Sharma, R. N. (2020). Evaluation of the WRF model for simulating surface winds and the diurnal cycle of wind speed for the small island state of fiji. Journal of Physics: Conference Series, 1618(6), 062025. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1618/6/062025. Chen, F., & Dudhia, J. (2001). Coupling an advanced land surface–hydrology model with the Penn State–NCAR MM5 modeling system. Part I: Model implementation and sensitivity. Monthly Weather Review, 129(4), 569-585. Chou, M.-D., & Suarez, M. J. (1994). An efficient thermal infrared radiation parameterization for use in general circulation models. Technical Memorandum, 102 P(104606). Eltahan, M., & Magooda, M. (2018). Sensitivity of WRF microphysics schemes: Case study of simulating a severe rainfall over egypt. Journal of Physics: Conference Series. Flaounas, E., Kotroni, V., Lagouvardos, K., Klose, M., Flamant, C., & Giannaros, T. M. (2017). Sensitivity of the WRF-Chem (v3. 6.1) model to different dust emission parametrisation: Assessment in the broader mediterranean region. Geoscientific Model Development, 10(8), 2925-2945. Gbode, I. E., Dudhia, J., Ogunjobi, K. O., & Ajayi, V. O. (2019). Sensitivity of different physics schemes in the WRF model during a west african monsoon regime. Theoretical and Applied Climatology, 136, 733-751. Gilmore, M. S., Straka, J. M., & Rasmussen, E. N. (2004). Precipitation and evolution sensitivity in simulated deep convective storms: Comparisons between liquid-only and simple ice and liquid phase microphysics. Monthly Weather Review, 132(8), 1897-1916. Grell, G. A., & Dévényi, D. (2002). A generalized approach to parameterizing convection combining ensemble and data assimilation techniques. Geophysical Research Letters, 29(14), 38-31-38-34. Herman, J., Bhartia, P., Torres, O., Hsu, C., Seftor, C., & Celarier, E. (1997). Global distribution of uv‐absorbing aerosols from nimbus 7/toms data. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 102(D14), 16911-16922. Hong, S.-Y., Noh, Y., & Dudhia, J. (2006). A new vertical diffusion package with an explicit treatment of entrainment processes. Monthly Weather Review, 134(9), 2318-2341. Hong, S.-Y., & Lim, J.-O. J. (2006). The WRF single-moment 6-class microphysics scheme (WSM6). Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences, 42(2), 129-151. Janjić, Z. I. (1994). The step-mountain eta coordinate model: Further developments of the convection, viscous sublayer, and turbulence closure schemes. Monthly Weather Review, 122(5), 927-945. Jankov, I., Grasso, L. D., Sengupta, M., Neiman, P. J., Zupanski, D., Zupanski, M., Lindsey, D., Hillger, D. W., Birkenheuer, D. L., & Brummer, R. (2011). An evaluation of five arw-WRF microphysics schemes using synthetic goes imagery for an atmospheric river event affecting the california coast. Journal of Hydrometeorology, 12(4), 618-633. Karimkhani, M., Azadi, M., Meshkatee, A. H., & Saadatabadi, A. R. (2021). Evaluation of WRF microphysics schemes in the simulation of a squall line over iran using radar and reanalysis data. Nexo Revista Científica, 34(02), 682-697. Kumar, R., Barth, M., Pfister, G., Naja, M., & Brasseur, G. (2014). WRF-Chem simulations of a typical pre-monsoon dust storm in northern india: Influences on aerosol optical properties and radiation budget. Atmospheric Chemistry and Physics, 14(5), 2431-2446. LeGrand, S. L., Polashenski, C., Letcher, T. W., Creighton, G. A., Peckham, S. E., & Cetola, J. D. (2019). The afwa dust emission scheme for the gocart aerosol model in WRF-Chem v3. 8.1. Geoscientific Model Development, 12(1), 131-166. Lin, Y.-L., Farley, R. D., & Orville, H. D. (1983). Bulk parameterization of the snow field in a cloud model. Journal of Applied Meteorology and climatology, 22(6), 1065-1092. Lu, H., & Shao, Y. (2001). Toward quantitative prediction of dust storms: An integrated wind erosion modelling system and its applications. Environmental Modelling & Software, 16(3), 233-249. Mlawer, E. J., Taubman, S. J., Brown, P. D., Iacono, M. J., & Clough, S. A. (1997). Radiative transfer for inhomogeneous atmospheres: RRTM, a validated correlated‐k model for the longwave. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 102(D14), 16663-16682. Mobarak Hassan, E., Ghafarian, P., Bahrami, F., Karimkhani, M., & Sabori, M. (2019). Sensitivity of mesoscale dust simulation to WRF-Chem boundary layer scheme (case study: March 14th 2012). Journal of Air Pollution and Health, 4(3). https://doi.org/10.18502/japh.v4i3.1547 Prakash, P. J., Stenchikov, G. L., Kalenderski, S., Osipov, S., & Bangalath, H. K. (2015). The impact of dust storms on the arabian peninsula and the red sea. Atmospheric Chemistry and Physics, 15(1), 199-222. Prospero, J. M., Ginoux, P., Torres, O., Nicholson, S. E., & Gill, T. E. (2002). Environmental characterization of global sources of atmospheric soil dust identified with the nimbus 7 total ozone mapping spectrometer (toms) absorbing aerosol product. Reviews of Geophysics, 40(1), 2-1-2-31. https://doi.org/10.1029/2000rg000095 Rajeevan, M., Kesarkar, A., Thampi, S., Rao, T., Radhakrishna, B., & Rajasekhar, M. (2010). Sensitivity of WRF cloud microphysics to simulations of a severe thunderstorm event over southeast india. Annales Geophysicae. Song, H.-J., & Sohn, B.-J. (2018). An evaluation of WRF microphysics schemes for simulating the warm-type heavy rain over the korean peninsula. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences, 54, 225-236. Yin, D., Nickovic, S., Barbaris, B., Chandy, B., & Sprigg, W. A. (2005). Modeling wind-blown desert dust in the southwestern united states for public health warning: A case study. Atmospheric Environment, 39(33), 6243-6254. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2005.07.009 Yin, D., Nickovic, S., & Sprigg, W. A. (2007). The impact of using different land cover data on wind-blown desert dust modeling results in the southwestern united states. Atmospheric Environment, 41(10), 2214-2224. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2006.10.061 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 582 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 488 |