سال انتشار: ۱۳۸۷

محل انتشار: سیزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران

تعداد صفحات: ۴

نویسنده(ها):

مریم قرایلو – موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران.
مجید مزرعه فراهانی – موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران.
عباسعلی علی اکبری بیدختی – موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران.

چکیده:

پیش‌بینی پدیده‌های همرفتی با توجه به شرایط دینامیکی و ترمودینامیکی حاکم بر آنها و نیز اثرات تخریبی این پدیده‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به اینکه مقیاسهای افقی بیشتر ابرهای کومه‌ای منفرد کوچکتر از فاصله شبکه‌ای مدلهای میان‌مقیاس می‌باشد، اثر جمعی ابرهای کومه‌ای همانند انتقال گرما، رطوبت، و تکانه در محیط با مقیاس بزرگتر بوسیله متغیرهای در مقیاس شبکه، توسط طرحواره‌های پارامتره‌سازی همرفت کومه‌ای نمایش داده می‌شود. همه طرحواره‌های پارامتره‌سازی همرفت کومه‌ای شکل ساده‌ای از مدل یک بعدی ابر همرفتی را برای توزیع اثرات همرفت در جهت قائم بکار می‌برند. مدل یک بعدی ابر بکار رفته در این طرحواره‌ها می‌تواند نقش بسزائی در شار قائم جرم، نمایه گرمایش، نمایه خشکی و آهنگ بارش داشته باشد.
در این تحقیق‌، مطالعه عددی از تشکیل ابر همرفتی و تحول آن بوسیله یک مدل یک بعدی وابسته به زمان صریح ابر کج (چن و سان ۲۰۰۴ از این به بعد CS) صورت می‌گیرد. اجرای مدل با استفاده از نیمرخ قائم دما و نسبت اختلاط بخار آب یک گمانه‌زنی قائم آغازگری می‌شود. در اجرای مدل جمله‌های درون آمیختگی، پخش پیچکی جانبی، پخش قائم، خرد فیزیک ابر محاسبه شده و نیز پریشدگی فشار پارامتریزه می‌شود. مقدار زاویه کج شدگی برابر صفر در نظر گرفته شده است.
شرایط اولیه و مرزی مشابه مقادیری هستند که که در مقاله اگورا و تاکاهاشی (۱۹۷۱ از این به بعد OT) استفاده شده است. در راستای قائم محاسبات در محدوده ۱۵ کیلومتر از سطح زمین با توان تفکیک ۲۵۰ متر می‌باشد. گام زمانی انتخابی برابر با ۱ ثانیه و طول زمان انتگرالگیری برابر با ۷۰ دقیقه می‌باشد. آهنگ افت دما با ارتفاق برابر با آهنگ افت دمای بی دررو در زیر ۱ کیلومتر و آهنگ افت دمای تر در بالای ۱ کیلومتری تا ۱۰ کیلومتر و بالاتر از آن به صورت همدما می‌باشد. دمای سطح زمین برابر با ۲۹۸ درجه و رطوبت هوا ۵/۹۴ درصد فرض شده است. این مقدار رطوبت با ارتفاع تا ۱ کیلومتر به طور خطی افزایش و از آن به بعد با نرخ ۵٪ کاهش می‌یابد. روش عددی بکار رفته برای انتگرالگیری زمانی پیش سو-جریان سو می‌باشد که مطابق با مدل OT جهت هموارسازی در هر گام زمانی W دو تراز میانگین گرفته می‌شود. همچنین معادلات جو در نظر گرفته شده غیر هیدرواستاتیک می‌باشد و در راستای قائم دارای ترم پخش می‌باشد. خرد فیزیک ابر بکار برده شده از لین و همکاران (۱۹۸۳) گرفته شده است.
نتایج حاصل از این شبیه‌سازی نشان میدهد که با وارد کردن اثر فرآیندهای خرد فیزیکی و پریشدگی فشار، سه مرحله چرخه عمر یک ابر کومه‌ای به خوبی توسط مدل شبیه‌سازی می‌شود. انتظار می‌رود که با بهره‌گیری از این مدل در طرحواره‌های پارامتره‌سازی همرفت کومه‌ای مدل‌های میان مقیاس، پیش‌بینی بارش حاصل از این مدلها تا حد زیادی بهبود پیدا کند. این یکی از اهداف آتی است که توسط مؤلفین پیگیری می‌شود. نتایج بدست آمده از اجرای مدل در شکلهای ۱ تا ۶ آورده شده است