مدلی عددی به روش حجم متناهی برای شبیه‌سازی انتقال گردوخاک در جوّ

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.