بررسي الگوهاي همديد- ديناميك رويدادهاي بارشي سنگين همرفت و غير همرفت سواحل جنوبي خزر با استفاده ازمدل عددي پيش بيني هوا (WRF)

Investigation on Synoptic-Dynamic patterns of Heavy and Convective or No convective Precipitation Events in the Southern Coasts of Caspian Sea Using WRF Model

مدل هاي پيش بيني عددي وضع هوا در سال هاي اخير، كاربرد هاي گسترده اي در زمينه هاي مختلف به ويژه پيش آگاهي از وقايع فرين و شناخت ساختار ديناميك پديده هاي جوي داشته اند. اين پژوهش با استفاده از مدل پيش بيني عددي WRF ساختارهاي ديناميك و ترموديناميك رويدادهاي بارشي سنگين موجود در الگوهاي مختلف همديدي سواحل جنوبي خزر را بررسي مي كند. پايگاه داده رويدادهاي بارشي سواحل جنوبي خزر تشكيل و با در نظر گرفتن 25 و50 درصد احتمال وقوع رخداد آن ها، رويدادهاي بارشي فوق سنگين و سنگين منطقه، فراهم شد. سپس با استفاده از تحليل خوشه اي به روش ادغام وارد ، الگوهاي اصلي فشار تراز دريا براي هر كدام از گروه هاي بارشي سنگين و فوق سنگين ترسيم شد. مجموعه داده هاي مورد نياز براي اجراي مدل WRF (داده هاي جو بالا و سطح زمين ) از سايت www.dss.ucar.edu استخراج و براي الگوهاي مختلف همديد فشارتراز دريا(16 الگو) در سه مرحله WPS) ، WRFV3 و ( ARWpost اجرا و سرانجام براي مدل هاي مناسب تر از نظر پيش بيني مقدار بارش و الگوي مكاني بارش، نقشه ي متغيرهاي مختلف جوي، ترسيم، مقايسه و تحليل شد. برخي از نتايج نشان داد كه به طور ميانگين سرعت باد روي دريا در گروه بارشي فوق سنگين و در الگوهاي همديد پرفشار كم تر از 12 متر در ثانيه و در الگوهاي همديد كم فشار، بيش از 15 متر بر ثانيه است. سرعت باد در گروه بارشي سنگين، در الگوهاي پرفشار كم تر از 10 متر برثانيه و در الگوهاي كم فشار بيش تر از 10 متر بر ثانيه است. در زمان استقرار سامانه هاي پرفشار، با توجه به دماي مناسب سطح دريا و كم تر بودن دماي 2 متري هوا نسبت به آن، مقدار گرماي محسوس روي درياچه خزر افزايش يافته به طوريكه در بارش هاي سنگين به طور ميانگين به 200 وات بر متر مربع و در بارش هاي فوق سنگين به 350 تا 400 و در فرين ترين بارش هاي سنگين منطقه به بيش از 950 وات بر متر مربع مي رسد. مدل WRF در پيش بيني مقدار و الگوي مكاني بارش ها ي ناشي از الگوهاي همديد پر فشار ضعيف تر از الگوهاي همديد كم فشار عمل مي كند.

Numerical weather forecasting models are used for forecasting and dynamic conditions analysis of atmosphere phenomena in recent years. This research investigates dynamic and thermodynamic conditions in heavier precipitation events in different synoptic patterns in the southern coasts of Caspian Sea using WRF model. Database precipitation events were formed. Super heavy and heavy precipitation groups were classified with regards of 25% and 50% probability. Sea surface pressures patterns were drawn for each super heavy and heavy precipitation group using cluster analysis and ward linkage. Total data for WRF model (pgb.f00 and grb2d) were derived from www.dss.ucar.edu. WRF model were run for 16 synoptic patterns in three processes ) WPS، WRFV3 and ARWpost). Atmospheric variables maps were drawn and compared and analyzed when the WRF model were forecasted precipitation amounts and precipitation patterns precisely. The results show that the wind velocity mean are less than 12 m/s and more than 15 m/s in synoptic patterns for high pressure systems and low pressure systems respectively over the Caspian Sea in super heavy precipitation group. The wind velocity mean are less than 10 m/s and more than 10 m/s in synoptic patterns for high pressure systems and low pressure systems respectively over the Caspian Sea in heavy precipitation group. When difference of 2m air temperature and SST is less than zero especially if the high pressures are located over the Sea، sensible heat is increased as its mean may be 200 w/m² and 350 to 400 w/m² in heavy and super heavy precipitation events respectively. It reaches 950 w/m² in extreme values of precipitation. The WRF model acted less precisely in forecast of amounts and precipitation synoptic patterns that have been generated by high pressure systems than low pressure system.