کاربست مدل پیش بینی عددی ARPS بر شبیه سازی توفان برف بهمن 1383 در تهران

طی روزهای 6 تا 12 فوریه 2005 (مطابق 17-23 بهمن 1383) تهران شاهد بارش سنگین برف و دیگر انواع بارش بود. نوع بارش و شدت و تناوب این واقعه هواشناختی (توفان) ان را از بارش های معمول دیگر در این موقع از سال متمایز می سازد. بدین جهت بررسی این توفان از دیدگاه های دینامیکی و سینوپتیکی حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل میان مقیاس عددی پیش بینی هوا ARPS (Advanced Regional Prediction System) توفان اتفاق افتاده را از جنبه های ذکر شده مورد بررسی و تحلیل قرار داده ایم. بدین منظور مدل ARPS را برای روزهای 6 تا 12 فوریه با سه تفکیک افقی 30، 10 و 4 کیلومتر برای منطقه ای که تهران را در بر می گیرد اجرا کردیم. با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایش های صورت گرفته، مدل به خوبی قادر به پیش بینی کیفی و نسبتا قابل قبول کمی توفان فوق است. از دیدگاه سینوپتیکی الگو های فشاری سطح زمین با تقریب قابل قبول و الگوهای ژئو پتانسییلی ترازهای بالا حاصل از شبیه سازی به خوبی با موارد واقعی مطابقت می کنند. متغیرهای هواشناختی از جمله باد، دما، و بارش شبیه سازی شده از نظر کیفی و روند تحولات زمانی- مکانی با واقعیت همخوانی نسبتا قابل قبولی دارند و از نظر کمی، متغیر بارش در مواردی در مناطق و در زمان های خاصی از میزان واقعی بیشتر و در مواردی کمتر از میزان واقعی است. تفاوت مقادیر به دست آمده بارش در مناطق کوهستانی با مقادیر واقعی، بر خلاف انتظار، نتایج دیگر مدل های عددی کمتر از مناطق هموار است و از نظر علامت مخالف موارد صورت گرفته با مدل های پیش بینی عددی دیگر مانند MM5 هستند. اختلاف های موجود با توجه به شرایط اجرای مدل از جمله داده های اولیه و شرایط مرزی قابل قبول است. بخشی از تفاوت نیز ناشی از نوع توده هوا و محل شکل گیری توده هوا است که تاثیر مستقیمی بر نوع بارش و مقدار آب تبدیل به برف شده را دارد. نکته اخیر ناشی از کمبود یا خطای خردمقیاس ابر مورد استفاده و موارد انتخابی موجود در مدل است. الگوهای ترمودینامیکی و جو بالای (Skew-T) پیش بینی شده با دقت بسیار خوبی از مقادیر واقعی پیروی می کنند. در بحث ناپایداری، نشانه های متفاوت ناپایداری (Stability Index) محاسبه شده با استفاده از میدان های پیش بینی شده مدل با مقادیر محاسبه شده میدان های واقعی مقایسه شده اند و نتایج در اکثر موردها همخوان است و در برخی موردها تفاوت اندک ولی قابل قبولی دارد.