مریم قرایلو

هواویزها ذرّات جامد یا مایع معلق در جوّ هستند که از منابع طبیعی و انسان زاد انتشار می یابند و با جذب و پراکندگی تابش های طول موج کوتاه خورشیدی و طول موج بلند زمینی به طور مستقیم بر توازن تابشی جوّ اثر می گذارند. از آنجائی که هواویزها نقش عمده ای در هسته زایی قطرک های ابر و بلورهای یخ به صورت ناهمگن دارند، به طور غیرمستقیم بر فرایندهای خردفیزیکی ابر نیز تأثیر می گذارند. پیچیدگی سازوکار مربوطه موجب شده تا بررسی آ نها در خلال توفان های تندری از اهمّیّت بیشتری برخوردار شود. در مطالعه حاضر، اثر هواویزها بر ویژگی های ابر در مناطق غرب و جنوب غرب ایران در طی رخدادهای توفان تندریِ سال های 2000 تا 2014 بررسی شده است. در این راستا، داده های اندازه گیری شده کسر ابر، ضخامت نوری ابر یخی، فشار و دمای قلّه ابر و عمق نوری هواویزها (AOD) از سنجنده MODIS برای دو منطقه متفاوت اقلیمی R1 و R2 برای بازه مطالعاتی 15 ساله استخراج شد. از سال 2000 تا 2003 از داده های ماهواره Terra و از سال 2003 تا 2014 از داده های ماهواره Aqua استفاده شده است. منطقه R1 به دلیل موقعیت جغرافیایی آن و نزدیکی به بیابان های کشورهای همسایه تحت تأثیر توفان های گردوخاک قرار می گیرد. منطقه R2 ساحلی بوده و بیابان های کشورهای حاشیه خلیج فارس و نیز تراکم کشتی ها سبب ایجاد منابع گوناکون هواویز در این منطقه می شود. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که افزایش هواویزها، کسر ابر را در هر دو منطقه افزایش می دهند (با ضرایب همبستگی به ترتیب برابر 35/0 و 39/0)، اما بسته به نوع هواویزها، اثرات متفاوتی بر ضخامت نوری ابر یخی و ارتفاع قلّه ابر دارند. همبستگی مثبت (54/0) بین AOD و ضخامت نوری ابر یخی در منطقه R1 و همبستگی منفی (25/0-) بین AOD و ضخامت نوری ابر یخی در R2 وجود دارد. همچنین، بین AOD و ارتفاع قلّه ابر در هر دو منطقه به ترتیب همبستگی مثبت 54/0 و 32/0 به دست آمد

در این پژوهش، عملکرد مدل عددی WRF در شبیه سازی پارامترهای خردفیزیکیِ یک سامانه همرفتی میان مقیاس که در 13 آوریل 2016 در غرب و جنوب غرب ایران رخ داد، بررسی شد. از آن جایی که شبیه سازی مدل های میان مقیاس به انتخاب طرحواره های پارامترسازی فیزیکی مورد استفاده در آن حساس هستند، بنابراین با انجام آزمون هایی، حساسیت نتایج شبیه سازی های مدل با استفاده از دو طرحواره پارامترسازی خردفیزیک تامپسون و موریسون ارزیابی شد. در پیکربندی مدل از سه دامنه تو در تو استفاده شده و به جز طرحواره های خردفیزیک، سایر تنظیمات مدل در همه آزمون ها مشابه هستند. مقایسه پهنه بارش روزانه به دست آمده از شبیه سازی ها در دامنه دوم مدل با پهنه بارش حاصل از داده های ماهواره ایGPM  نشان داد که طرحواره موریسون در شبیه سازی بیشینه مقدار بارش و گستره مکانی بارش روزانه نسبت به طرحواره تامپسون عملکرد بهتری داشته است. همچنین مقایسه مقادیر بارش روزانه شبیه سازی شده در دامنه سوم مدل، با بارش روزانه اندازه گیری شده در 40 ایستگاه همدیدی واقع در منطقه مورد مطالعه نیز نشان داد که دو طرحواره در حدود نیمی از میزان بارش ها در منطقه را نزدیک به مقادیر مشاهداتی پیش بینی کرده اند. بررسی نمودارهایِ تغییرات زمانی مقادیر شبیه سازی شده و مشاهدات ایستگاهی دردسترس برای برخی پارامترهای هواشناسی برای روز 13 آوریل 2016 در ایستگاه اهواز نشان داد که طبق شاخصه های آماری محاسبه شده در ارزیابی عملکرد طرحواره های موریسون و تامپسون، نتایج دو طرحواره خیلی به هم نزدیک است. در بخش آخر به منظور درک بهتر ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس شبیه سازی شده با دو طرحواره خردفیزیکِ تامپسون و موریسون، چند پارامتر خردفیزیکی در دو شبیه سازی بررسی شدند. در بررسی نیم رخ های قائمِ این پارامترهای خردفیزیکی از جمله غلظت ها و سرعت های سقوط، تفاوت اساسی و مشهودی از شبیه سازی با دو طرحواره مشاهده نشد. همچنین، میزان بارش حاصل از پیش بینی ها قابل مقایسه بوده و اختلاف اندکی دارند.