محتوای آموزشیمحتوای آموزشی رشته ارزیابی و آمایش
مدل های آب و هوایی RCMs و Glim Gen
RCMs and Glim Gen climate models
- مدل Glim Gen
Glim Gen یک مولد سناریوی آب وهوایی است که با هدف اجازه دادن به کاربران برای کشف برخی از ابهامات در تغییرات آب و هوایی آینده در مقیاس منطقه ای طراحی شده است؛ این مدل به اصطلاح «الگو ـ مقیاس» نامیده میشود و با رویکرد به تولید اطلاعات تغییرات آب و هوایی برای تغییر میانگین دمای جهانی طراحی شده است. روش الگوی ـ مقیاس متکی بر این فرض است که الگوی تغییرات آب و هوایی (شامل ساختار جغرافیایی، فصلی و چند متغیره) شبیه سازی شده توسط مدل های جفت شده گردش عمومی جو ـ اقیانوس (AOGCMs) و نسبتاً ثابت برای (AOGCM) تحت طیف وسیعی از نرخ و مقدار گرم شدن کره زمین است. به شرطی که تغییرات به عنوان تغییر در واحد کلوین از میانگین جهانی تغییر دما بیان شود و الگوهای نرمال تغییر آب و هوا را انجام دهد، با این حال، تنوع قابل توجهی بین مدل های جفت شده گردش عمومی جو ـ اقیانوس مختلف نشان میدهد و این تنوع ClimGen است که اصولاً برای کشف طراحی شده است.
این مدل به عنوان یک مولد تصادفی داده های هواشناسی، قابلیت برآورد پارامترهای بارندگی، دما، تابش خورشیدی، نقطه شبنم، رطوبت نسبی و سرعت باد برای یک مکان جغرافیایی مشخص را دارد؛ که ابتدا به عنوان جزئی از پروژه پیشبینی فرسایش آب (WEPP) توسعه پیدا کرد. این مدل رخداد بارندگی روزانه را با استفاده از روش زنجیره ی مارکف شبیه سازی میکند که اساس کار آن طول دوره های خشک و مرطوب است.
2. مدل های آب و هوایی منطقه ای (RCMs)
معایب مدل های GCM و نیز قدرت تفکیک این مدل ها برای گردش های جوی مقیاس خرد و متوسط (گردش جوی متأثر از توپوگرافی یا سطح زمین) مناسب نیست؛ زیرا مقیاس های GCM قادر نیست مقیاس های مکانی موردنظر برای بررسی اثرات متقابل اقلیم را نمایش دهد؛ بنابراین یک گزینه مهم یعنی تولید جزئیات شبیه سازی شده در یک محدوده از درون مدل های GCM مطرح میشود. مدل های منطقه ای بر پایه این اندیشه بنا نهاده شده اند که مقیاس های زمانی ـ مکانی بزرگ میتوانند پایه مقیاس های کوچک باشند. در واقع میتوان از مقیاس های بزرگ داده های مربوط به مقیاس های کوچک را استخراج نمود ضمن آن که مسیر معکوس نیز امکان پذیر است. هدف این مدل ها بر پایه بازآفرینی و پیشبینی جزئیات یک محدوده معین و به منظور کاربردهای متعدد این قبیل مدل ها نمو یافت. یکی از کاربردها نیاز به قدرت تفکیک زیاد (تا چند کیلومتر) بوده است. این مدل ها از دهه 1970 رایج شده اند و هم اکنون با کاربردهای بسیار وسیعی شامل هواشناسی، پیشبینی های کوتاه مدت و فصلی هوا، مطالعه کیفیت و فرآیند هوا، بازسازی اقلیمی و پروژه های تغییر اقلیم مورد توجه اند.
استراتژی اساسی در مدلسازی منطقه ای بر دو رهیافت متکی است. در رهیافت اول اساس مدل های منطقه ای برپایه مدل های GCM است؛ که به منظور شبیه سازی پراکنش زمانی ـ مکانی الگوهای اقلیمی نظیر بارش، دما، باد بر روی ناحیه موردنظر و با قدرت تفکیک چند ده کیلومتر صورت میگیرد. در این رهیافت، مدل های متکی بر فرایندهای فیزیکی با همان پیچیدگی مدل های GCM است. در رهیافت دوم پیکره فیزیکی با استخراج و پارامتریزه شدن مشخصات فیزیکی مدل از یک محدوده مشخص، قدرت تفکیک بهینه مدل استخراج و طراحی میگردد. در این مدل ها داده ها از مقادیر پیشبینی رقومی هوا استخراج و تحلیل میشود. این رهیافت متکی بر روابط مشاهده شده بین عوامل تأثیر گذار در مقیاس های منطقه ای و بزرگ است.
در مدل های منطقه ای علاوه بر پهنه ها و نیروهای مرتبط نظیر خشکی ها، پهنه های آبی و یخی به برخی از متغیرهای سطحی نظیر دمای سطحی، رطوبت و دمای خاک و روابط خاک با گیاه و غیره که در مدل های GCM کمتر در معرض اهتمام دقیق بوده نیز توجه ویژه میشود .
انگیزه ی توجه به مدل های آب و هوای منطقه ای، وضوح بسیار ضعیف مدل های آب و هوایی سیارهای در رابطه با فرآیندهای آب و هوای محلی و منطقه ای است. مدل های منطقه ای به منظور بهبود جزییات مکانی و توجه به تغییرات منطقه ای و محلی گسترش داده شدند. پس مدل های آب و هوایی منطقه ای دورن یک مدل سیارهای، به طور محلی برای افزایش وضوح و ارزشمند سازی اطلاعات خروجی مدل لانه گزینی میکند. همچنان که مدل های آب و هوایی سیارهای پاسخ گردش عمومی به نیروهای بزرگ مقیاس را شبیه سازی میکنند، مدل های آب و هوایی منطقه ای اثر نیروهای کوچک مقیاس را شبیه سازی کرده و اطلاعات مقیاس منطقه ای مطلوبی فراهم میکنند. منظور از مقیاس منطقهای 104 و 107 کیلومتر مربع است که 107 کیلومتر مربع مقیاس زیر قاره ای، 104 کیلومتر مربع کوچکترین مقیاس مدل های آب و هوایی منطقه ای کنونی و مقیاس های کوچکتر از 104 کیلومتر مربع مقیاس محلی هستند .
معروف ترین مدل های جوی و آب و هوایی منطقه ای :
- مدل mm5
- مدل wrf
- مدل regcm
- مدل TAMP
- مدل PRFCIS
منابع:
الطافی ن، 1396، پروژه کارشناسی، معرفی مدل های بررسی کننده تغییر اقلیم، دانشکده محیط زیست کرج.
گودرزی، م. مسگری، الف. حسینی، الف. 1395 ،مدل های آب و هواشناسی. آذرکلک ،زنجان .272 ص
مشاهده ادامه این مطلب فقط برای اعضای سایت فراگیر علمی تخصصی محیط زیست فراهم می باشد. خواهشمنداست جهت مشاهده کامل این نوشته، ثبت نام کنید و به حساب کابری خود وارد شوید. ثبت نام در اینجا کاملاً رایگان است.
مشاهده ادامه این مطلب فقط برای اعضای سایت فراگیر علمی تخصصی محیط زیست فراهم می باشد. خواهشمنداست جهت مشاهده کامل این نوشته، ثبت نام کنید و به حساب کابری خود وارد شوید. ثبت نام در اینجا کاملاً رایگان است.