ارزیابی پیش‌بینی بارش مدل منطقه‌ای WRF برای بارش‌های سنگین روزانه استان قزوین طی دوره 1381 تا 1390
محورهای موضوعی : فیزیک دریافروزان ارکیان 1 , ندا مشاطان 2 , پری سیما کتیرایی بروجردی 3 , احسان میرزایی حاجی باقلو 4
1 - گروه هواشناسی، دانشکده علوم فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
2 - گروه هواشناسی، دانشکده علوم فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
3 - گروه هواشناسی، دانشکده علوم فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
4 - سازمان هواشناسی کشور، تهران
کلید واژه: استان قزوین, مدل منطقه ایWRF, راستی آزمایی پیش بینی بارش,
چکیده مقاله :
در این تحقیق پیش بینی بارش توسط مدلWRF برای بارش های سنگین روزانه استان قزوین مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور سی مورد از بارش های سنگین استان قزوین در دهه هشتاد شمسی با دو پیکربندی متفاوت از طرح واره های مدل WRF (KFMYJ و GDMYJ) در بازه های زمانی 24، 48 و72 ساعته شبیه سازی شدند. با توجه ویژگی های ناهمواری و نوع اقلیم، استان قزوین به پنج ناحیه بارشی شامل دشت، حاشیه دشت، کوهپایه، ارتفاعات جنوب غربی و ارتفاعات شمال شرق تقسیم شد. سپس با دو رویکرد نقطه ای و منطقه بندی، بارش های شبیه سازی شده با مقادیر دیدبانی متناظر مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج این تحقیق، جذر میانگین مربعات خطا و اریبی چندگانه مقادیر شبیه سازی شده ی بارش توسط مدل در بازه 24 ساعت نسبت به بازه های 48 و72 ساعت بهتر و به ترتیب در حدود 7/8 و 7/1 برای طرحواره GDMYمی باشد. همچنین ضریب همبستگی بین بارش شبیه سازی مدل و مشاهدات برای ناحیه کوهپایه ای در مقایسه با سایر نواحی دارای مقدار بالاتری در حدود 5/0 می باشد. بطور کلی نسبت خطای سامانمند به کل خطای مدل بسیار پایین می باشد که نشان می دهد بیشتر خطای مدل ناشی از تغییرپذیری نوع های ناسامانمند و تصادفی است. با در نظر گرفتن آستانه بارش mm10≤ و تشکیل جدول توافقی برای وقوع یا نبود بارش، امتیازهای مهارتی مدل برای منطقه قزوین محاسبه شد. نتایج نشان دادکه مهارت مدل در پیش بینی بارش های 24، 48 و72 ساعت در آستانه مذکور دارای دقت قابل قبولی می باشد و به طور متوسط در حدود 71 درصد موارد، پیش بینی به درستی انجام شده است.
In this study, the precipitation forecasts by WRF model for daily pervasive heavy rains in Qazvin province was evaluated. For this purpose, 30 cases of the heavy and pervasive rains in Qazvin province during (2002-2011) with two different configurations (KFMYJ, GDMYJ) schemes by the WRF model at intervals of 24, 48 and 72 hours, have been simulated. Because of various heights and different climates of Qazvin and considering average rainfall, Qazvin was divided into five precipitation regions containing plain, plain margins, submontane, and mountains of Northeast and Southwest. Then with the two methods, point and areal, simulated rainfall and the corresponding observed values were evaluated. According to evaluated results, for GDMYJ configuration, root mean square error and bias multiple, with respective values of about 8.7 and 1.7 for 24-hour rainfall simulation are better than 48 and 72 hours. Also correlation coefficient between observations and model simulations of precipitation in the submontane region in comparison with other regions has slightly higher accuracy of approximately 0.5. In general, the fraction of systematic error to total error is very low and it is more due to random errors. Considering the rainfall threshold ≥10 mm and the 2×2 contingency tables for the occurrence or absence of precipitation, skill scores were calculated for the model in Qazvin region. The results showed that the model skill in predicting precipitation in 24, 48 and 72 hours on the threshold has acceptable accuracy and on average about 71% of cases were correctly predicted.