مدلی عددی به روش حجم متناهی برای شبیه‌سازی انتقال گردوخاک در جوّ
نویسندگان
سارا کرمی ف عباس رنجبرسعادت آبادی ، علی رضا محب الحجه ، محمد مرادی
چکیده
امروزه پدیدۀ گردوخاک در بسیاری از مناطق دنیا به‌ویژه خاورمیانه به یکی از مشکلات بزرگ تبدیل شده است. در این مطالعه، به‌منظور شبیه‌سازی انتقال و نهشت ذرات گردوخاک با استفاده از تعدادی از طرحواره‌های روش حجم متناهی، مدلی ارائه و خروجی هریک از این طرحواره‌ها برای دو مطالعۀ موردی بررسی شده است. همچنین به‌منظور بررسی درستی خروجی‌ها و ارزیابی نحوۀ شناسایی چشمۀ گسیل گردوخاک و گستردگی مناطق تحت پوشش آن، خروجی طرحوارۀ UNO مرتبۀ دوم به‌عنوان نمونه با تصاویر ماهواره و خروجی مدل HYSPLIT مقایسه شده است. داده‌های موردنیاز برای اجرای مدل از جمله داده‌های باد از خروجی مدل WRF استخراج و برای محاسبۀ گسیل سطحی گردوخاک از طرحوارۀ GOCART استفاده شده است.
مقایسۀ خروجی این مدل با تصاویر ماهواره نشان می‌دهد که مدل در هر دو توفان گردوخاک مناطق تحت پوشش و چشمۀ گسیل را به‌درستی شبیه‌سازی کرده است. همچنین الگوی گردوخاک به‌دست‌آمده توسط طرحواره‌های مختلف با توجه به‌اینکه میدان باد و طرحوارۀ گسیل مشابه است، شباهت قابل قبولی با یکدیگر دارند و از مقایسۀ کمّی طرحواره‌ها نتیجه‌گیری می‌شود که طرحوارۀ UNO مرتبۀ دوم پس از طرحوارۀ پادجریانسو، کمترین زمان اجرا را دارد و در مقایسه با سایر طرحواره‌های مرتبۀ اول و دوم دارای کمترین میرایی است. مقایسۀ کمّی خروجی طرحواره‌ها با خروجی مدل WRF-Chem نشان می‌دهد که این طرحواره از نظر جذر میانگین مجذور خطا و ضریب همبستگی نیز در مقایسه با سایر طرحواره‌های مشابه عملکرد بهتری دارد.
