شبیه سازی هواویزها و واداشت تابشی ناشی از آنها با استفاده از مدل جفت شده هواویز ham و مدل میان مقیاس پیش بینی وضع هوا wrf

در این پژوهش سیستم جفت شده جدیدی از طرحواره هواویز ham با مدل میان مقیاس پیش بینی عددی وضع هوا wrf معرفی شده است. در مقایسه با طرحواره های هواویز به کاررفته در مدل wrf، طرحواره هواویز ham از دستاورد جدیدی تحت عنوان روش شبه مدال برای توزیع اندازه ذرات هواویز استفاده می کند. پنج نوع اصلی هواویزهای جهانی شامل سولفات، کربن سیاه، کربن آلی، ذرات گردوغبار و نمک دریا در این مدل در نظر گرفته شده اند. شبیه سازی های اولیه حاصل از مدل جفت شده wrf-ham برای یک دوره شبیه سازی شش روزه از 6 مه تا 12 مه 2006 آورده شده است و نتایج با شبیه سازی های حاصل از طرحواره هواویز موجود در نسخه دوم مدل wrf، یعنی طرحواره made، مقایسه شده اند. غلظت جرمی شبیه سازی شده ذرات pm10 در منطقه تهران با استفاده از مدل جفت شده جدید، بهبود قابل ملاحظه ای نسبت به طرحواره هواویز made نشان می دهد. وارد کردن هواویزها در شبیه سازی های مدل، منجر به واداشت تابشی منفی و ایجاد سرمایش به ویژه در مناطق با مقادیر بزرگ شار گسیل ذرات گرد و غبار و واداشت تابشی مثبت و تولید گرمایش در مناطق دارای هواویزهای کربن سیاه در حوزه شبیه سازی می شود. اختلاف شار تابش طول موج کوتاه پایین سوی شبیه سازی شده و مقادیر مشاهداتی در منطقه تهران با وجود هواویزها کوچک تر شده و این بهبود در طرحواره جدید ham نسبت به طرحواره made قابل ملاحظه تر است. شار تابش موج کوتاه پایین سو تا بیش از 40 وات بر مترمربع در شبیه سازی های ham بهبود می یابد. تغییرات کوچکی نیز در دمای جو و فشار سطحی با در نظر گرفتن هواویزها در مدل ایجاد می شوند. متوسط روزانه عمق نوری شبیه سازی شده با مدل، توافق خوبی با توزیع مکانی مشاهداتی از داده های ماهواره modis نشان می دهد. از سوی دیگر مقادیر شبیه سازی شده عمق نوری در طول موج 500 نانومتر با طرحواره ham با مقادیر مشاهداتی حاصل از داده های جهانی aeronet در ایستگاه سولار ویلیج نیز بهبود قابل ملاحظه ای نسبت به عملکرد made نشان می دهد.