أثر تمثيل السطح على نطاق صغير في WRF على النمذجة الهيدرولوجية في حوض زلاجي

تتأثر أحواض الألبي المرتفعة بشكل خاص بالارتفاع العالمي في درجات الحرارة. إن فهم عوامل التغيرات الناجمة عن المناخ في الاستجابة الهيدرولوجية لهذه الأحواض في الماضي يعتبر ذا صلة لتطوير استراتيجيات التكيف المستقبلية لإدارة الموارد المائية وإدارة المخاطر. ومع ذلك، فإن دراسة التغيرات طويلة الأجل منذ آخر عصر جليدي صغير (حوالي 1850) مقيدة بشدة بمدى توفر بيانات المراقبة الهيدرومناخية. يمكن لنماذج المناخ الإقليمية (RCMs) سد هذه الفجوة وتوفير بيانات الضغط الجوي الشاملة للنماذج الهيدرولوجية (HM). استخدمنا نموذج أبحاث الطقس والتنبؤ (WRF) لتقليص منتج إعادة التحليل العالمي (20CRv3) ديناميكيًا إلى دقة مكانية 2 كم × 2 كم ودقة زمنية 1 ساعة من 1850 إلى 2015 كضغط لنموذج هيدرولوجي (WaSiM). التحدي الرئيسي هو نقل بيانات الضغط إلى دقة الشبكة الأكثر دقة (أي 25 م) لنموذج HM، مع الأخذ في الاعتبار التضاريس المعقدة ومعدلات الانحدار المحتملة للهطول ودرجات الحرارة اليومية. وبالتالي، طورنا سير عمل لاستخراج ونقل معدلات الانحدار من WRF إلى التضاريس الدقيقة لنموذج HM. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتصحيح ترددات هطول WRF باستخدام بيانات المراقبة وإعادة توزيع الهطول وفقًا للتضاريس الدقيقة. توضح دراستنا أثر معدلات الانحدار المحسوبة من طبقات WRF المختلفة (أي 2 م والغلاف الجوي الحر) على نتائج نموذج HM في حوض ألبيني شديد الجليد في جبال الألب الأوروبية. في إجراء تقييم متعدد البيانات، وجدنا أن معدلات الانحدار ونتائج نموذج HM تعتمد بشكل كبير على الخصائص السطحية الخشنة لـ WRF. يتم محاكاة العمليات الحساسة لدرجة الحرارة مثل الثلوج وتطور الأنهار الجليدية، بالإضافة إلى استجابة تدفق المياه، بشكل أكثر واقعية عندما يتم دفع نموذج HM بواسطة معدلات الانحدار التي تأتي من الغلاف الجوي الحر لـ WRF بدلاً من درجات الحرارة السطحية المحاكية. كما أن نتائج نموذج HM تتماشى مع بيانات المراقبة خلال فترة محاكاة تبدأ في عام 1969، مما يشير إلى أن تصحيح درجة حرارة WRF يمكن أن يعيد إنتاج عدم الاستقرارية في الملاحظات المحلية للدرجة الحرارة بشكل موثوق. تتناول دراستنا عدة جوانب وقيود وحلول محتملة في تطبيق سلسلة نمذجة معيارية لنموذج RCM ونموذج HM القائم على الفيزياء لدراسات حساسية المناخ في المناطق الألبية المرتفعة.