کاربست داده‌گواری در مدل WRF برای شبیه‌سازی بارش ناشی از یک سامانه همدیدی در غرب ایران

استفاده از مدل‌های پیش‌بینی عددی وضع هوا برای پیش‌بینی عددی توزیع مکانی و زمانی بارش با تفکیک بالا توجه زیادی را به خود جلب کرده است. کاهش دقت پیش‌بینی‌ها عمدتاً وابسته به میزان خطا در شرایط اولیه و انتخاب نامناسب طرحواره های فیزیکی می­باشد. در این تحقیق تاثیر داده­گواری در بهبود پیش­بینی بارش در منطقه غرب ایران مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش­های داده­گواری مختلف با استفاده از روش داده­گواری وردشی سه­بعدی (3DVAR) با اجرای مدل پیشرفته تحقیقاتی و پیش­بینی وضع هوا WRF و کاربست بسته داده­گواری مدل طراحی شده است. یک مورد رخداد بارش سنگین ناشی از یک سامانه همدیدی قوی در منطقه غرب ایران به منظور بررسی تاثیر داده­گواری بر پیش­بینی بارش انتخاب گردید. شبیه­سازی­ها شامل اجراهای کنترلی با سه مجموعه داده شرایط اولیه از سه منبع مختلف و اجراهای داده­گواری با استفاده از میدان ­زمینه GFS همراه با مشاهدات سطحی اندازه­گیری شده در ایستگاه­های همدیدی سازمان هواشناسی ایران و مشاهدات مرکز NCEP می­باشد. استفاده از داده­های مشاهداتی برای اصلاح میدان زمینه، تاثیر قابل توجهی در شرایط اولیه دمای تراز 2 متر و مولفه­های باد مداری و نصف­النهاری تراز 10 متر نشان داد. برای مثال، در بعضی از مناطق شبیه­سازی، دما در میدان زمینه 3+ درجه سلسیوس دارای فروتخمین نسبت به تحلیل به دست آمده بوده است و میدان باد نیز در بعضی مناطق به میزان 3± متر بر ثانیه تصحیح شد. همچنین مقایسه نمودارهای پراکنش میدان ­زمینه و تحلیل نسبت به مشاهدات مؤید کاهش پراکندگی و کاهش خطا در تحلیل به­دست آمده از روش 3DVAR می­باشد. نتایج نشان داد که دقت پیش­بینی­ها بسته به نوع داده به­کار رفته در شرایط اولیه مدل و طرحواره­های فیزیکی انتخابی دارای تفاوت­های اساسی است. در تحلیل اریبی بارش در ایستگاه­های منتخب در غرب ایران، داده­گواری در یکی از پیکربندی­های فیزیکی با داده­های سطحی سازمان هواشناسی ایران باعث کاهش 73% در میزان اریبی پیش‌بینی بارش تجمعی 24 ساعته گردید و در پیش­بینی­های بارش تجمعی 48 ساعته تاثیر داده­گواری کاهش یافت. تحلیل همبستگی به منظور مقایسه الگوهای بارش پیش‌بینی شده و مشاهدات نشان داد که داده­گواری تاثیری مثبت ولی محدود دارد. همچنین بیشینه تاثیر داده­گواری بر الگوی همبستگی پیش­بینی­های بارش نسبت به حالت کنترلی حدود 8%  به­دست آمد.