کاربست مدل پیش‌بینی عددی ARPS بر شبیه‌سازی 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 بارش‌های معمول دیگر در این موقع از سال متمایز می‌سازد. بدین جهت بررسی این توفان از دیدگاه‌های دینامیکی و سینوپتیکی حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر با استفاده از مدل میان‌مقیاس عددی پیش‌بینی هوا ARPS (Advanced Regional Prediction System) توفان اتفاق افتاده را از جنبه‌های ذکر شده مورد بررسی و تحلیل قرار داده‌ایم. بدین منظور مدل ARPS را برای روزهای 6 تا 12 فوریه با سه تفکیک افقی 30، 10 و 4 کیلومتر برای منطقه‌ای که تهران را در بر می‌گیرد اجرا کردیم. با توجه به نتایج به‌دست آمده از آزمایش‌های صورت گرفته، مدل به خوبی قادر به پیش‌بینی کیفی و نسبتاً قابل قبول کمی توفان فوق است. از دیدگاه سینوپتیکی الگو‌های فشاری سطح زمین با تقریب قابل قبول و الگوهای ژئو‌پتانسییلی ترازهای بالا حاصل از شبیه‌سازی به خوبی با موارد واقعی مطابقت می‌کنند. متغیرهای هواشناختی از جمله باد، دما، و بارش شبیه‌سازی شده از نظر کیفی و روند تحولات زمانی- مکانی با واقعیت همخوانی نسبتاً قابل قبولی دارند و از نظر کمی، متغیر بارش در مواردی در مناطق و در زمان‌های خاصی از میزان واقعی بیشتر و در مواردی کمتر از میزان واقعی است. تفاوت مقادیر به‌دست آمده بارش در مناطق کوهستانی با مقادیر واقعی، بر خلاف انتظار، نتایج دیگر مدل‌های عددی کمتر از مناطق هموار است و از نظر علامت مخالف موارد صورت گرفته با مدل‌های پیش‌بینی عددی دیگر مانند MM5 هستند. اختلاف‌های موجود با توجه به شرایط اجرای مدل از جمله داده‌های اولیه و شرایط مرزی قابل قبول است. بخشی از تفاوت نیز ناشی از نوع توده هوا و محل شکل‌گیری توده هوا است که تأثیر 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) پیش‌بینی‌ شده با دقت بسیار خوبی از مقادیر واقعی پیروی می‌کنند. در بحث ناپایداری، نشانه‌های متفاوت ناپایداری (Stability Index) محاسبه شده با استفاده از میدان‌های پیش‌بینی شده مدل با مقادیر محاسبه شده میدان‌های واقعی مقایسه شده‌اند و نتایج در اکثر موردها همخوان است و در برخی موردها تفاوت اندک ولی قابل قبولی دارد.