دراسة تستخدم نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ لتحليل الظواهر الجوية المتطرفة وتعزيز قدرات التنبؤ بهطول الأمطار
تُحدث التغيرات في أنماط هطول الأمطار تأثيراً مباشراً على العمليات الهيدرولوجية بشكل عام وتوقيت وحجم الفيضانات على وجه الخصوص مما يجعل الحصول على تنبؤات دقيقة لتوقيت وكميات هطول الأمطار ومعرفة مدى تأثيرها على الجريان السطحي أمراً ضرورياً لإصدار إرشادات موثوقة عن حدوث السيول والفيضانات.
وفي هذا الإطار، شارك البروفيسور فولكر وولفمير، الحاصل على منحة برنامج الإمارات للاستمطار بدورتها الأولى، والمدير العام ورئيس قسم الفيزياء والأرصاد الجوية في معهد الفيزياء والأرصاد الجوية بجامعة "هوهنهايم" الواقعة في مدينة "شتوتغارت" الألمانية، في دراسة بحثية حول ظاهرة مناخية متطرفة شهدتها دولة الإمارات في مارس 2016، وتسببت في حدوث عواصف رعدية مصحوبة برياح قوية وزخات البَرَد وفيضانات عارمة نجمت عن منخفض جوي مر بدولة الإمارات وسلطنة عمان وصولاً إلى جنوب شرق إيران. واستخدمت الدراسة نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ وأسلوب النمذجة الهيدرولوجية الموسعة.
وتمت محاكاة الظاهرة الجوية باستخدام نموذج مستقل لأبحاث الطقس والتنبؤ وآخر مبني على تكوينات النمذجة الهيدرولوجية بالكامل ومقارنتها ببيانات محطة الرصد والأقمار الصناعية عالية الدقة. وكان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو التحقق من الدور الذي يمكن أن تقوم به النمذجة العددية للغلاف الجوي في محاكاة التنبؤ بهطول الأمطار على البيئة الجافة في دولة الإمارات، وذلك نظراً لقلة الدراسات التي تستخدم نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ في دراسة الظواهر المناخية في منطقة الشرق الأوسط بشكل عام، واستخدمت الدراسة أدوات النمذجة الحالية للمساهمة في تعزيز جهود التنبؤ بالظواهر المناخية في المنطقة.
وقام الفريق البحثي بالتحقق من صحة نتائج النموذج باستخدام بيانات المحطات الأرضية والأقمار الصناعية في دولة الإمارات، وبنت على الجهود البحثية الجارية في مجال التنبؤ بالظواهر الجوية المائية المتطرفة في المناطق القاحلة، كما بحثت في إمكانية توسيع نطاق العمليات الجوية والهيدرولوجية لتشمل أغراض التنبؤ قصير المدى.
وأظهرت نتائج الدراسة انخفاضًا بنسبة 24 بالمائة و13 بالمائة على التوالي في مقياسي جذر متوسط مربع الخطأ (RMSE) والخطأ النسبي(rBIAS) لتنبؤات هطول الأمطار بناءً على نتائج النموذج المقترن. كما وجدت أن بيانات نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ المقترن بالنظام الهيدرولوجي تتفوق على البيانات المسترجعة من الأقمار الصناعية المتكاملة التابعة للبعثة العالمية لقياس هطول الأمطار التي تعتمد عليها العديد من المحطات الأرضية بما في ذلك محطتي أبوظبي وجبل مبرح. وتوصلت الدراسة أيضاً إلى أن التحسن الواضح في محاكاة هطول الأمطار على المستوى المحلي، يعزز بشكل كبير دقة التنبؤات الهيدرولوجية وأنظمة إصدار الإرشادات حول الفيضانات المفاجئة.
إلى ذلك، اقترحت الدراسة أن تركز الجهود المستقبلية في هذا الإطار على دراسة بيانات رطوبة التربة لتعزيز دقة النموذج عند استخدامه على سطح الأرض أو في الغلاف الجوي من خلال تحليل بيانات رطوبة التربة وهطول الأمطار.
لقراءة المزيد، يرجى دخول الرابط التالي:
https://nhess.copernicus.org/articles/19/1129/2019
