شبيه سازي واداشت هاي تابشي و اثر متقابل گردوغبار و اقليم توسط مدل WRF_Chem در منطقه جنوب غربي آسيا

Investigation of Radiative Forcing and Interactions of Dust and Climate in Southwest of Asia using WRF-Chem Model

گردوغبار و اقليم داراي بازخوردهاي متقابل هستند و اين پديده از يك سو زائيده سامانه هاي گردشي ميان مقياس و منطقه اي جو است و از سوي ديگر بر اين سامانه هاي مي تواند اثرگذار باشد. در اين مطالعه ابتدا اثرات گردوغبار بر واداشت تابشي در مناطق تحت تأثير گردوغبار بررسي خواهد شد و سپس اثرات مستقيم اين پديده بر سامانه اقليم بررسي خواهد شد. براي شبيه سازي ها از مدلWRF-CHEM و طرحواره هواويز GOCART استفاده شده است. بررسي اثرات مستقيم گردوغبار در منطقه بين النهرين و جنوب غربي ايران نشان مي‌دهد كه رخداد گردوغبار باعث افزايش تابش موج بلند در سطح زمين و كاهش تابش موج كوتاه مي‌شود كه ميزان كاهش تابش موج كوتاه بسيار بيشتر از ميزان افزايش تابش موج بلند در سطح زمين است. بنابراين گردوغبار باعث كاهش تابش خالص دريافتي در سطح زمين مي شود كه حاصل آن كاهش متوسط دماي سطحي در منطقه تحت تأثير گردوغبار و در نتيجه سرمايش سطحي است. همچنين گردوغبار منجر به تضعيف پرفشار تابستانه مستقر در شرق شبه جزيره عربستان مي گرد كه در افزايش سرعت باد در ترا ز850 هكتوپاسكالي مؤثر است. در نمونه مورد مطالعه، ميزان كاهش سرعت باد در منطقه خليج فارس و جنوب عراق (در بيشترين حالت) به ترتيب 5- و 3- متر برثانيه بوده و بطور متوسط اين شرايط باعث كاهش سرعت باد تا 2/3- متر بر ثانيه در منطقه مي‌شود. بنابراين وجود گردوغبار باعث تضعيف سرعت جريان باد مي‌شود كه حاصل آن توقف و يا تضعيف انتشار گردوغبار در منطقه است.

Dust and climate have mutual feedbacks. Although dust storms are due to large-scale and regional atmospheric circulation systems, but these systems will be affected by dust. In this study, these feedbacks will be investigated. The WRF-CHEM model and the GOCART aerospace scheme are used for the simulations. Investigation of the direct effects of dust in Mesopotamia and southwestern Iran shows that the occurrence of dust leads to increases the long-wave radiation and decreases the short-wave radiation, which decreases the rate of short-wave radiation much more than the amount of long-wave radiation at the surface. Therefore, the dust reduces the net radiation received at the surface. So dust leads to surface cooling over the study area. Dust also results in a weakening of the summer high pressure located in the eastern part of the Arabian Peninsula, which is one of the systems of pressure that influences the formation of sever summer wind in the Mesopotamia region. As the system weakens, the pressure difference between the eastern part of the Arabian Peninsula and the interior of Iran will decrease and such condition leads to decreases of wind speed. In the case study, the rate of wind speed reduction in the Gulf region and southern Iraq (at most) was -5 and -3 m/s respectively and the average rate of wind speed reduction in the region in this case was -2.3 m/s. Therefore, the presence of dust weakens the wind velocity, which results is weakening the diffusion of dust over the study area.