عنوان پایان‌نامه
شناسایی و شبیه سازی امواج گرانی - لختی در ورد سپهر زیرین و میانی بر روی ایران
- رشته تحصیلی
- هواشناسی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68695;کتابخانه موسسه ژئوفیزیک شماره ثبت: 1135
- تاریخ دفاع
- ۲۴ خرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- راحله عسگری
- استاد راهنما
- علیرضا محب الحجه, محمد میرزائی
- چکیده
- امواج گرانی- لختی نوسانات آزمینگرد حاصل از دو بسامد شناوری و کوریولیس هستند که نقش بسزایی در ایجاد پریشیدگی‌های میدان‌های هواشناختی در سطوح زیرین و میانی دارند. بنابراین بخش اول این پژوهش اختصاص به شناسایی امواج گرانی-لختی در وردسپهر زیرین و میانی بر روی هشت ایستگاه ایران در طی دوره اول نوامبر 2013 تا پایان ژوئن 2014 برمبنای تغییرات زمانی بزرگ ¬دامنه فشار سطح دریا دارد. نتایج این بررسی چهار مورد رخداد احتمالی موج گرانی-لختی را در20 نوامبر 2013، 5 دسامبر2013، 29 ژانویه 2014 و 2 ژوئن 2014 نشان می¬دهد. در بخش دوم پژوهش، چهار مورد شناسایی شده در بخش اول به کمک مدل میان¬مقیاس WRF شبیه‌سازی و با استفاده از میدان واگرایی افقی سرعت، ویژگی¬های امواج گرانی- لختی در آنها محاسبه و بررسی می¬شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می¬دهد که امواج گرانی- لختی مرتبط با دو مورد 29 ژانویه 2014 و 20 نوامبر 2013 دارای بسامد بالا هستند. همچنین برمبنای تحلیل نتایج می¬توان گفت در این دو مورد، جبهه گرم سطحی همراه با رشته¬کوه ¬البرز چشمه¬های اصلی تولید امواج گرانی- لختی هستند و فرایند مجراسازی در انتشار افقی امواج و تداوم آنها عامل تعیین-کننده¬ای است. اما در دو مورد 5 دسامبر 2013 و 2 ژوئن 2014، به دلیل ناپایداری سطوح زیرین، در نبود فرایند مجراسازی برای تقویت و گسترش موج، اثری از امواج گرانی¬- لختی سامان¬مند در شبیه‌سازی‌ها مشاهده نمی¬شود. از نظر کمّی نتایج شبیه‌سازی‌ها بیانگر حساسیت زیاد طول موج افقی به تفکیک افقی مدل است. حساسیت چنان است که در تفکیک‌های پایین، امکان نمایش امواج با طول موج کوتاه وجود ندارد و در تفکیک¬های بالا، به دلیل وجود نوفه تشخیص امواج مشکل خواهد بود. بنابراین انتخاب تفکیک مناسب برای آشکارسازی امواج بسیار مهم است.
- Abstract
- Abstract Inertia-gravity waves are ageostrophic oscillations resulting from buoyancy and Coriolis effects, such that their frequencies lie between the inertial and buoyancy frequencies. These waves affect many atmospheric phenomena in the lower and middle troposphere; thus the first part of this study is devoted to detect inertia–gravity waves in the lower and middle troposphere over eight stations of Iran during the period November 2013-June 2014 based on large-amplitude temporal changes in the sea surface pressure. Results indicate the likelihood occurrence of inertia–gravity waves in four cases of 20th November 2013, 5th December 2013, 29th January 2014 and 2nd June 2014. In the second part of the present study, the four detected cases in were simulated using the Weather Research and Forecasting (WRF) regional numerical model. Characteristics of the inertia–gravity waves were computed based on the analysis of horizontal divergence velocity. Simulation results show that the inertia–gravity waves associated with the 29th January 2014 and 20th November 2013 cases had high frequencies. However, in the other two cases, a low-level warm front and the Alborz mountains were determined as the main sources of inertia–gravity waves, and the waves maintenance depends on the presence of a well-defined duct in the lower troposphere. In the cases of 5th December 2013 and 2nd June 2014, an instability at low levels and the absence of a duct inhibit horizontal wave propagation; thus no sign of systematic wave propagation was identified in the simulations. Quantitatively, the horizontal wavelength of inertia–gravity waves detected in the simulations is strongly sensitive to horizontal resolution. The effect is such that the waves were poorly resolved at low resolutions, while contaminated with noise at high resolutions. A suitable choice of horizontal resolution is, therefore, required for the detection of inertia–gravity waves
