تحليل تشخيصي و پيش‌ بيني توربولانس هواي صاف منطقه خاورميانه به ويژه ايران

Diagnostical and observational analysis of clear air turbulence over the middle east and Iran

مواجه‌شدن با توربولانس هوايي يا در اصطلاح عاميانه چاله‌هاي هوايي نه‌تنها به‌منظور احساس آسايش براي مسافران از اهميت بالايي برخوردار بوده بلكه براي ايجاد ايمني، كارايي و اقتصادگرايي شركت‌هاي هواپيمايي نيز داراي اهميت فراواني است. بدين منظور براي رسم نقشه‌ها ازسامانه پيش‌بيني همادي توسعه‌داده‌شده براي مدل ميان مقياس با دو حوزه محاسباتي تودرتو (لانه‌اي) و با فواصل شبكه‌اي افقي 27 و 9 كيلومتر همراه با 49 تراز قائم استفاده شده‌است. جهت بررسي نحوه عملكرد شاخص مورد استفاده در پيش‌بيني توربولانس هواي صاف به طور انتخابي و براي دو مورد از رويداد‌هاي اتفاق‌افتاده طي فصول زمستان (بهمن 1398) و بهار (ارديبهشت 1399) رسم شده‌است. در همين راستا پژوهش حاضر با استفاده از تحليل نقشه‌هاي همديدي و محاسبه شاخص الرود و ناپ كه بر پايه چينش قائم باد، تغيير شكل و همگرايي انجام شده‌است. نقشه‌هاي مختلف هواشناسي از جمله 500 هكتوپاسكال، ميدان باد، شاخص ناپايداري جو و همچنين نقشه نمايه قائم دما گوياي وجود توربولانس هواي صاف در مسير پروازي بوده‌است. نتيجه پارامتر آماري حاصل از ميانگين پيش‌بيني سامانه همادي حاصل از 54 ايستگاه و تاريخ‌هاي منتخب براي ضريب همبستگي ميدان باد سطحي در تراز 10متري بالاتر از0/7 و ضريب همبستگي ميدان دما در تراز 2 متري بالاتر از 0/98 محاسبه شده‌است. از طرفي بررسي و تحليل نتايج حاصل از كار حاضر با استفاده از شاخص شدت آشفتگي، گوياي مقادير 8 تا 12 كه نشان‌دهنده توربولانس متوسط و بالاتر از 12 كه نشان‌دهنده توربولانسي شديد در حين پرواز بوده‌است. در نهايت مقايسه پيش‌بيني‌هاي صادر‌شده سامانه مذكور با گزارش خلبان حاكي از وجود توربولانس با همان شدت مطرح شده بوده كه حاكي از عملكرد مناسب سامانه پيش‌بيني همادي و شاخص انتخابي جهت پيش‌بيني توربولانس هواي صاف است.

Turbulence forecasting started in World War II when scientists and individuals in the field of aviation began attempting to correlate observed clear air turbulence events with large scale synoptic features. Encounters with significant turbulence or simply bumpiness in flight, are a major concern not only for passenger comfort but also for safe, efficient, and cost-effective aircraft operations. Clear air turbulence represents disorganized fluid motions in the form of micro scale eddies that can take place within cloud-free or limited cloud patches in the free atmosphere, which causes in-flight bumpiness of aircraft. This study aims to present two case studies and comparison of the report of clear air turbulence over center, east and south east crossings over Iran region. Regional weather predictions are carried out using an ensemble forecasting system. In addition, the initial and lateral boundary conditions are taken from the global forecast system. For each member of the ensemble system, two nested computational domains with spatial resolutions of 27000 meters and 9000 meters are used. Case study of the predicted clear air turbulence indicates the proper performance of the predicted meteorological parameters.