Modeling and Analysis of the Coupled Gulf-Atmosphere System

من الملاحظ أن للتغير المناخي تأثيرا كبيراً على البيئة في دولة الكويت مما يستدعي دراسة كلا من الغلاف الجوي والمياه في منطقة الخليج العربي وذلك عن طريق استخدام نماذج رياضية لتحليل العلاقة المتبادلة بين المياه والجو مثل النموذج المزدوج الذي قامت بتطويره مؤخراً مجموعة الدكتور الظاهر في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا بأمريكا لما له من قدرة عالية في التنبؤ بدرجات حرارة المياه ومعدلات التبخر من مياه الخليج العربية. وتهدف الدراسة المقترحة والتي سيقوم بها فريق من الباحثين بجامعة الكويت وبمشاركة فريق من المعهد الأمريكي. لاستخدام النموذج العددي المزدوج في التنبؤ بحالة المياه والجو في الخليج العربي بمحيط دولة الكويت وكذلك تحديد دور محطات تحلية المياه المقامة حاليا والمتوقعة مستقبلا في تغير ملوحة المياه ودرجات الحرارة في الخليج وذلك من خلال تجميع البيانات وعمل القياسات بواسطة الساتلايت والصور الفضائية لتوصيف حالة المياه في الخليج والتنبؤ بالحالة المتوقعة للمياه والغلاف الجوي في القرن الواحد والعشرون.

Climate change has an enormous impact on the environment of Kuwait. Eltahir group at MIT have developed, for the first time, a high-resolution two-way coupled regional Gulf-atmosphere model for the study of the climate of the Gulf with the capability of consistently predicting surface heat fluxes including evaporation, lateral heat exchange with the Arabian Sea, and Sea Surface Temperature (SST). Although these three variables are interrelated, only SST has been directly and sufficiently observed. Without any artificial flux adjustment, the model succeeds in simulating the climate of the Gulf, as demonstrated in the close agreement of simulated SST with satellite and in-situ observations of the same variable. The model simulates the details of the circulation in the Gulf at high resolutions (3km horizontal, 1m vertical), including estimates of the exchange of water and heat with the Arabian sea, (Xue and Eltahir, 2015). The proposed collaborative project between Kuwait University and MIT will build on this past research, using the model described above. It will focus on the sub-region around Kuwait with the objectives of: (1) Numerical simulation of the impact of the current and planned desalination plants around Kuwait on the temperature and salinity of the water around Kuwait; (2) coordinated analysis of field data archived by ROPME (Regional Organization for the Protection of the Marine Environment) and satellite data describing the state of the Gulf (temperature, and salinity) acquired and archived by Kuwait University in order to test and refine the coupled model of the Gulf-atmosphere system; (3) Simulation of the impact of climate change on the coupled Gulf-atmosphere system, for the 21st century. The study will use boundary conditions from select set of global climate models.