دراسة تبحث في تأثير العوامل الفيزيائية على محاكاة هطول الأمطار باستخدام نماذج أبحاث الطقس في منطقة الشرق الأوسط ودولة الإمارات
يتأثر مناخ منطقة الشرق الأوسط التي تتميز بتضاريسها المتنوعة بعوامل عديدة أهمها الرياح الموسمية الهندية القادمة من الجنوب وأنظمة الطقس واسعة النطاق في الشمال. ونظرًا للتفاعلات المعقدة بين هذه الأنظمة والتضاريس وحركة الغبار والتيارات العمودية، فإن فهم تقلبات هطول الأمطار في منطقة الشرق الأوسط بواسطة نماذج الغلاف الجوي يمكن أن يمثل تحديًا كبيرًا. ويشير مصطلح "المنطقة الرمادية" إلى المحاكاة العددية ضمن نطاق جوي يتراوح ما بين 200 م إلى 10 كم. ويسمح هذا المدى بالتعامل مع العديد من الظواهر المناخية المعقدة عدديًا مثل الاضطرابات الهوائية، والنقل الحراري، وتطور السحب التي تمر بتقلبات عالية وغيرها من العمليات الفيزيائية المعقدة.
ومن أجل الوصول إلى نموذج إقليمي فعال للتعامل مع هذه المشكلة، قام الدكتور لولين تشو، الحاصل على منحة الدورة الثالثة من برنامج الإمارات لبحوث علوم الاستمطار والباحث في معهد "هوا شين تشوانغ تشي" للعلوم والتكنولوجيا في الصين، بدراسة بحثية حول تأثير العوامل الفيزيائية على محاكاة هطول الأمطار باستخدام نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ به في المنطقة الرمادية فوق منطقة الشرق الأوسط ودولة الإمارات.
وتضمنت الدراسة تطوير واختبار نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ به لمحاكاة هطول الأمطار فوق دولة الإمارات العربية المتحدة ومنطقة الشرق الأوسط، حيث تم اختبار مجموعات مختلفة من العوامل الفيزيائية الدقيقة للسحب والمكونات الفيزيائية للطبقة الحدية للتوصل إلى النموذج الأنسب لتشكل التيارات العمودية في المنطقة الرمادية (9 كم).
وقارنت الدراسة بين العوامل الفيزيائية المختلفة في نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ بمدى تأثيرها على محاكاة هطول الأمطار فوق منطقة الشرق الأوسط بهدف التعرف على حساسية هطول الأمطار للعمليات الفيزيائية ضمن مساحات مختلفة. كما تطرقت الدراسة إلى تحديد مستوى التحسن السنوي لهطول الأمطار لتجنب أي استنتاجات مبنية على ظروف وأنظمة ضغط جوي معينة. وساعد هذا النهج في تقييم هطول الأمطار عند اختلاف العوامل الفيزيائية والتي تتضمن (الفيزياء الدقيقة للسحب والطبقة الحدية من الغلاف الجوي) وعوامل المساحات المختلفة.
ووجدت الدراسة أن تغيير العوامل الفيزيائية الدقيقة للسحابة يؤدي إلى تغير في المتوسط السنوي لهطول الأمطار فوق منطقة الشرق الأوسط بنسبة 20%. ومع ذلك فإن التغير الفيزيائي للطبقة الحدية من الغلاف الجوي يؤثر بشكل كبير على متوسط هطول الأمطار السنوي فوق منطقة الشرق الأوسط بصفة عامة وبنسبة تصل إلى 30% وعلى دولة الإمارات بصفة خاصة بنسبة تصل إلى 45%.
كما أظهرت نتائج الدراسة أن تقليل التباعد الأفقي للمحاكاة العددية بواقع 5 كم لا يؤدي إلى تحسن ملحوظ في هطول الأمطار خلال فصل الصيف في منطقة الشرق الأوسط ولكنه يؤدي إلى زيادة هامشية في هطول الأمطار.
وتشير الدراسة إلى أن المحاكاة العددية في المنطقة الرمادية يمكن أن تحقق نتائج إيجابية مثلها مثل محاكاة التيارات العمودية من خلال الاختيار الدقيق لنماذج فيزيائية محددة لهطول الأمطار على نطاق متوسط واسع.
لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2021JD034648
