حساسیت مدل WRF در شبیه سازی مولفه های مداری و نصف النهاری باد در شهر تهران

باد از عوامل اصلی در تعیین وضعیت آب وهوا است و کیفیت هوای روزانه فضاهای شهری به باد بستگی دارد. ازاین رو بر ای دست یابی به الگوهای غالب جهت و شدت باد، از مدل های شبیه ساز مختلفی استفاده می شود که در این مطالعه مدل پیش بینی و پژوهش وضعیت جو (WRF) موردتوجه است. برای شبیه سازی مولفه های مداری و نصف النهاری باد، نقش داده های شرایط مرزی ECMWF(ERA5) و NCEP(FNL) همراه با هفت طرحواره فیزیکی (Exp1 تا Exp7) در دو اجرای 1) با داده های استاتیکی پیش فرض و 2) با داده های استاتیکی تفکیک افقی بالا (DEM استر با تفکیک مکانی30متر به جای داده های پیش فرض با تفکیک افقی تقریبی 1کیلومتر، کاربری اراضی کوپرنیکوس با وضوح 100 متر به جای داده های مودیس با تفکیک افقی تقریبی 500 متر تا 1کیلومتر) مورد ارزیابی قرارگرفته است. پیکربندی مناسب طرحواره ها، انتخاب شرایط مرزی ایده آل، تفکیک افقی مناسب و جایگزینی داده های استاتیکی تفکیک افقی بالا به جای داده های پیش فرض می تواند شبیه سازی مدل را تا حدود زیادی به داده های مشاهدات نزدیک نماید.خروجی ها برای 4 ماه ژانویه، می، جولای و اکتبر 2018 به عنوان نماینده فصول نشان می دهد که شبیه سازی مولفه مداری باد در اکثر طرحواره ها نسبت به مولفه نصف النهاری ازنظر آماره های همبستگی و اریبی به استثنای ماه جولای (همبستگی) داری عملکرد بهتری است به طوریکه در ماه های ژانویه، می و اکتبر برای شرایط مرزی ERA5 حداکثر همبستگی به ترتیب برابر 40/0، 46/0، 43/0 و در FNL برابر 40/0، 39/0، 45/0 گردید؛ اما در ماه جولای علی رغم افزایش میزان همبستگی مولفه مداری به میزان 53/0 (ERA5) و 49/0 (FNL) نسبت به مولفه نصف النهاری با مقادیر همبستگی 63/0 و 71/0 درصد، در مقایسه با سایر ماه ها دارای عملکرد ضعیفتر است. همچنین حداقل اریبی در ماه های منتخب برای شرایط مرزی ERA5 به ترتیب برابر 07/0، 02/0، 13/0 و 24/0 و در FNL این مقادیر برابر 07/0، 04/0، 42/0 و 57/0 به دست آمده است. برابر نتایج حاصله از میانگین خروجی آماره های همبستگی، اریبی، میانگین مجذور خطا و میانگین خطای مطلق طرحواره ها با در نظر گرفتن ضریب وزنی یکسان هر آماره و داده های استاتیکی پیش فرض و تفکیک افقی بالا در ایستگاه های مهرآباد، ژیوفیزیک، شمیران و چیتگر برای هر دو مولفه باد، شرایط مرزی FNL در ماه ژانویه و ERA5 در ماه جولای به عنوان شرایط مرزی برتر انتخاب شدند و در ماه می و اکتبر به استثنای مولفه مداری باد با داده های استاتیکی پیش فرض که شرایط مرزی FNL دارای عملکرد قوی تری بوده در بقیه موارد ERA5 دارای نزدیک ترین شبیه سازی به واقعیت بوده است. از بین طرحواره های مورد آزمون تحت شرایط مرزی ERA5 و FNL با داده های پیش فرض و تفکیک افقی بالا، برای مولفه مداری Exp(1) (YSU)، Exp(6) (ACM2) و Exp(2) (MYJ) و برای مولفه نصف النهاری Exp(1) (YSU) و Exp(6) (ACM2) بهترین نتایج را برای شبیه سازی باد شهر تهران به همراه داشتند.