ارزیابی عملکرد طرحواره لایه مرزی سیارهای با استفاده از آزمایش GABLS1 در نسخه تکستونی مدل جهانی توسعهیافته برمبنای تاوایی پتانسیلی

شبیه‌سازی درست ساختار لایه مرزی جو به‌ویژه در شرایط پایدار از موضوعات چالش‌انگیز در مدل‌‌های عملیاتی جوی است. آزمایش‌های مقایسه متقابل مدل‌ها همچنان اختلاف‌های شایان توجهی را در پیش‌بینی متغیرهای لایه مرزی جو در مدل‌های عملیاتی و تحقیقاتی نشان می‌دهند. در این مطالعه، یک طرح‌واره لایه مرزی مرتبه ۵/۱ برای ارزیابی عملکرد پیوند آن با هسته دینامیکی مدل جهانی دانشگاه تهران (UTGAM) با کاربست نسخه تک‌ستونی مدل یادشده و استفاده از آزمایش‌های استاندارد مقایسه متقابل GABLS1 بررسی شده است. همچنین، عملکرد مختصات قائم سیگما-تتا و سیگما-پی در دو حالت با تفکیک‌پذیری قائم مختلف ۱۴ و ۳۳ تراز تا زیر ارتفاع ۳ کیلومتر ارزیابی شد. در مجموع اختلافی جزئی بین مختصات سیگما-تتا و سیگما-پی در حالت‌های تفکیک‌ پایین با هم و همچنین حالت‌های تفکیک بالا با هم مشاهده شد که این اختلاف در تفکیک‌پذیری پایین بیشتر نمایان است. در هر دو مجموعه از آزمایش‌‌ها، بهبود نتایج شبیه‌سازی‌ها با افزایش تفکیک‌پذیری هویدا است. علاوه‌بر اینها به‌نظر می‌رسد که نزدیک‌تر کردن موقعیت قرارگیری پایین‌ترین تراز صحیح از سطح در حالت‌ با تفکیک‌پذیری بالا بر بهبود نتایج در این حالت موثر بوده است. مقایسه نیم‌رخ قائم باد با سایر مدل‌های عملیاتی شرکت‌کننده در آزمایش GABLS1 عملکرد بهتر طرح‌واره لایه‌مرزی استفاده‌شده در این پژوهش را نشان می‌دهد اما برای نیم‌رخ قائم دمای پتانسیلی در ارتفاعات پایین، اریبی محسوس منفی شبیه‌سازی شده است. برطبق نتایج، طرح‌واره لایه مرزی استفاده‌شده همچون سایر مدل‌های عملیاتی پیش‌بینی وضع هوا، برای شرایط پایدار پخش تکانه و گرما را بیش‌برآورد می‌کند.