هدف از این پژوهش راست آزمایی مهارت مدل wrf در پیش بینی کمیت های بارش و آب قابل بارش و ارتباط این دو پارامتر مهم هواشناختی با یکدیگر به کمک داده های دیدبانی رادار هواشناسی تهران است. از این رو، در این مطالعه، 3 بازه 1/11/2010-4/11/2010، 8/1/2011-11/1/2011 و 15/1/2011-18/1/2011 که در همه آن ها بارش باران گزارش شده بود انتخاب گردید. در ابتدا به منظور تصحیح مقادیر براوردی بارش رادار تهران، با در نظر گرفتن 3 ایستگاه باران سنجی خودکار پاکدشت، قم و کوشک نصرت، براوردهای رادار هواشناسی تهران به کمک بارش ثبت شده باران سنج خودکار و با استفاده از رابطه لگاریتمی z-r واسنجی شد. نتایج واسنجی در همه بازه ها بسیار قابل قبول بود، به نحوی که مقادیر براوردی رادار پیش از واسنجی در حدود 40% مقدار ثبت شده باران سنج و پس از تصحیح، به بالای 90% میزان بارش باران سنج رسید. پس از انجام واسنجی ضرایب تناسبی که عبارت از نسبت بارش تجمعی تصحیح شده رادار به مقدار اولیه آن (?r?_tr/r_tr) بود برای هر تاریخ بارش به صورت مجزا محاسبه گردید. سپس 30 نقطه در محدوده تحت پوشش رادار هواشناسی تهران انتخاب شد و با ثبت بارش تجمعی آن ها از داده های رادار، ضرایب تناسب به دست آمده از واسنجی در هر بازه بارش به این مقادیر اعمال و مقادیر بارش تجمعی رادار تا حد امکان تصحیح شد. به منظور انجام راست آزمایی پیش بینی های مدل برای کمیت بارش، 3 آستانه متفاوت (آستانه وقوع بارش، آستانه بارش سبک و آستانه بارش متوسط) در نظر گرفته شد. نتایج راست آزمایی برای آستانه وقوع بارش بسیار خوب بود. کمیت های نسبت صحیح و امتیاز تهدید برای این آستانه مقادیر بالای 80/0 را در پیش بینی 24 ساعته نشان می دادند که با افزایش سن پیش بینی مقادیر این کمیت ها کاهش پیدا نمودند که نشان دهنده کاهش مهارت مدل با افزایش سن پیش بینی است. همچنین افزایش مقدار کمیت هشدارهای نادرست و اریبی با افزایش سن پیش بینی نیز حاکی از کاهش دقت و مهارت مدل با افزایش سن پیش بینی بود. برای دو آستانه دیگر نیز در مجموع نتایج راست آزمایی قابل قبول بود اما روند کلی کاهشی یا افزایشی مشاهده نشد که یکی از دلایل آن کم بودن تعداد ایستگاه های در نظر گرفته شده در این پژوهش بود. با مقایسه کمیت آب قابل بارش ابر و شدت بارش سطحی رادار در 3 ایستگاه یاد شده نتایج نشان دهنده افزایش میزان آب قابل بارش ابر پیش از شروع بارندگی است و رادار بارش سطحی را هنگامی نشان می دهد که مقادیر آب قابل بارش ابر از میزان 1/0 میلیمتر در آن ایستگاه، فراتر رود. نتایج مقایسه پیش‎بینی های مدل و دیدبانی رادار از کمیت آب قابل بارش در منطقه تحت پوشش رادار تهران نشان دهنده دقت بسیار بالای مدل در پیش بینی و شبیه سازی تغییرات این کمیت بود. همچنین نتایج بیان می کنند هرگاه آب قابل بارش کل جو، بالای 20 میلیمتر توسط مدل پیش بینی شود، مشاهدات رادار نیز مقادیر بالای 1/0 میلیمتر برای آب قابل بارش ابر در صفحه نمایشگر را نشان می دهد.

پیش بینی اساسا یک مسئله مقدار اولیه ریاضی-فیزیکی است و برای انجام آن اطلاعات زیر لازم است. الف) یک مجموعه معادلات بسته، ب) شرایط اولیه مناسب، ج) مدلی برای شبیه سازی جو و تبدیل معادلات دیفرانسیلی به معادلات تفاضلی. در مدل ارائه شده، از معادلات مقدم در دستگاه دکارتی با آرایه قائم ‏‎a=p-pt/ps-pt‎‏ بنا شده بر نقشه برجسته نگاشت قطبی، ضمن اعمال ضریب نقشه و پارامتر کوریولی متغیراستفاده شده است. در راستای قائم جو را به 4 لایه تقسیم نموده که قله آن تراز ‏‎pt=p=200‎‏ هکتوپاسکال می باشد. کمیتهای وابسته دما و معرف سرعت قائم در ترازهای اصلی و کمیتهای باد و ارتفاع در ترازهای میانی هر لایه تعریف شده است. شبکه افقی یک شبکه 18*24 نقطه ای با فاصله مساوی 217 کیلومتر در نظر گرفته شده است. ساختار افقی شبکه نیز مانند ساختار قائم زیگزاگ می باشد. جو را خشک، بی در رو و بدون اصطحکاک فرض می کنیم. طرح واره های استفاده برای گسسته سازی معادلات طرح واره های تفاضل متناهی معرفی شده توسط اوکامورا می باشد که اساسا از نوع مرکزی همراه با متوسط گیری است و مشابه طرح واره آراکاو است. داده های اولیه مدل برای سطوح سیگما ثابت، از میدانهای ارتفاع ژئوپتانسیل سطوح فشاری 850، 700، 500، 300 و 200 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا تعیین می شوند. بدین طریق که ابتدا ارتفاع سطوح سیگما با توجه به ارتفاع سطوح فشار ثابت با رابطه درجه دوم از ‏‎ln(p)‎‏ درونیابی می شوند و با بکارگیری این ارتفاع بدست آمده برای سطح سیگما و معادله ضخامت دمای ترازهائی که دما بر روی آنها تعریف شده اند محاسبه می شود. سپس با استفاده از تقریب آب ایستائی ارتفاع ترازهای میانی محاسبه مجدد می شوند. معرف سرعت قائم برای حالت اولیه صفر فرض شده است و همچنین فرض می کنیم در زمان اولیه جو در حالت تعادل زمین گرد باشد و بنابراین باد زمین گرد بر سطوح سیگما بعنوان میدان باد اولیه محاسبه می شود. برای از بین بردن حرکاتهای با بسامد بالا که از ضعف تعادل اولیه ایجاد می شوند روش پسرو اویلر برای انتگرال گیری زمانی در 24 ساعت اول و سپس روش لیپ فراگ استفاده می شود. دو برنامه رایانه ای اصلی با بیش از 50 برنامه فرعی که مجموعا بالغ بر 7 هزار سطر هستند، برای تعیین شرایط اولیه و پیش بینی کمیتهای ‏‎ps, ,v,u‎‏ و ‏‎w‎‏ فراهم شده است. میدانهای باد، ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح زمین و سرعت قائم اولیه ‏‎‎‏(روز 28ام ژانویه سال 2000) و پیش بینی شده تا 96 ساعت در فایلها ذخیره و به کمک نرم افزار سرفر به صورت نقشه ارائه شده اند. در پایان ضمن تحلیل نقشه های اولیه و پیش بینی مقایسه ای بین نقشه های واقعی مربوط به 24 ساعت بعد از زمان اولیه و نقشه های پیش بینی 24 ساعته صورت گرفت.