ارزیابی عملکرد مدل WRF در شبیه سازی بارش های سنگین

هر ساله وقوع بارش های سنگین در حوضه های سیل خیز کشور منجر به رخداد سیلاب و خسارت های هنگفتی می گردد. پیش بینی بارش های سنگین یکی از گام های ضروری در تدوین و توسعه یک سیستم هشدار سیلاب است. در سال های اخیر استفاده از مدل های عددی وضع هوا در پیش بینی بارش کاربرد گسترده ای داشته است. سرویس ها و مراکز هواشناسی مختلفی، پیش بینی های جوی را با حل مدل های عددی وضع هوا ارائه می کنند. لازم به ذکر است که پیش بینی های این مراکز در مقیاس بزرگ شبکه بندی شده اند. از جمله روش های دینامیکی که امروزه برای ریزمقیاس نمایی مدل های بزرگ مقیاس بسیار مورد توجه قرار گرفته است می توان به مدل پژوهش و پیش بینی وضع هوا (WRF) اشاره کرد. در مطالعه حاضر توانایی مدل WRF در پیش بینی بارش های سنگین در حوضه آبریز رودخانه کن تهران مورد ارزیابی قرار گرفته است.
شرایط مرزی و اولیه مدل از داده های اجرای ساعت صفر (به وقت ساعت هماهنگ جهانی ) سامانه مدل سازی تمام کره ای موسوم به GFS از مرکز ملی پیش بینی های محیطی گرفته شده است. برای اجرای مدل سه دامنه در نظر گرفته شده است. دامنه بزرگ دارای تفکیک افقی 27 کیلومتر، دامنه میانی دارای تفکیک افقی 9 کیلومتر و دامنه کوچک که ارزیابی پیش بینی ها در آن صورت گزفته است دارای تفکیک افقی 3 کیلومتر می باشد. ارزیابی ها بر روی پیش بینی های کوتاه مدت (24 ساعته) انجام شده است. بدین منظور سه مورد از بارش های تاریخی که منجر به رخداد سیلاب در منطقه مورد مطالعه شده است، انتخاب و با استفاده از مدل WRF شبیه سازی گردید. همچنین پیش بینی های ارائه شده توسط مرکز ملی پیش بینی زیست محیطی (NCEP) نیز از طریق تارنمای این مرکز تهیه گردید. سپس نتایج حاصل از برونداد مدل WRF و پیش بینی های بزرگ مقیاس NCEP با مقدار بارش مشاهداتی ثبت شده در ایستگاه های باران سنجی مقایسه شد.
نتایج نشان داد که بارش های پیش بینی شده توسط NCEPبسیار کمتر از مقدار واقعی برآورد شده اند، ضمن اینکه زمان وقوع بارش نیز به درستی پیش بینی نشده است. همچنین نتایج حاکی از عملکرد نسبتا مطلوب مدل WRF در پیش بینی بارش های سنگین است به طوریکه با اجرای این مدل مقدار شاخص خطا به مقدار قابل توجهی نسبت به مدل بزرگ مقیاس کاهش یافت.
استفاده از مدل دینامیکی WRF دقت پیش بینی های بارش را نسبت به مدل جهانی افزایش می دهد. بنابراین پیشنهاد می گردد که در تدوین و توسعه سیستم هشدار سیلاب در حوضه های سیل خیز کشور از مدل WRF در ترکیب با مدل هیدرولوژیکی جهت پیش بینی سیلاب استفاده شود.