نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، سازمان هواشناسی کشور، تهران، ایران.

2 گروه محیط زیست، پردیس دانشکده های فنی (محیط زیست)، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

3 گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.

چکیده

طراحی مدل عددی اقیانوسی برای خلیج‌فارس برای پیش‌بینی پدیده‌ها و فراسنج‌های اقیانوسی، از جمله راه‌های پیش‌گیری یا رفع مشکلات موجود در این محیط مهم می‌باشد و کار موثر، طراحی مدل‌ آزمایش‌گاهی در تشابه با آن بوده که می‌تواند واکنش فیزیکی محیط را نسبت به شرایط مختلف مشخّص کند. هدف این پژوهش، طراحی مدل عددی اقیانوسی آزمایش‌گاهی، در تشابه با خلیج‌فارس، برای پیش‌بینی پاسخ محیط به نیروی کشند و باد است. این مدل سه بعدی از معادلات مقدم در دست‌گاه مختصات کروی زمین با آرایه قائم سیگما برای همانند‌سازی سود می‌برد. برای حل معادلات مدل از روش تفاضل متناهی استفاده شده است. اصول به‌کار رفته‌ در طراحی مدل و محاسبه منطقی‌تر تنش بین لایه‌ها، از مزایای این مدل، در مقایسه با مدل‌های مشابه است. به این منظور، یک حوضه پنج لایه اقیانوسی با کفی نا تراز، بیش‌ترین عمق 100 متر و کم‌ترین عمق 80/09 متر درنظر گرفته شده است. میان‌گین‌های روزانه باد خلیج‌فارس، شوری و دمای آب و تغییرات تراز آب در تنگه‌ی هرمز از داده‌های ورودی مدل است. اجرای دو ساله‌ی این مدل نشان داد که دراین حوضه نیروی کشند در مقایسه با نیروی باد و اختلاف چگالی، یک نیروی غالب است. هم‌چنین جریانی با بیشینه‌ی 1/98 متربرثانیه در تنگه ایجاد شده که چرخش پادساعت‌گردی را در حوضه برقرار می‌نماید. حداکثر مجموع تغییرات ارتفاع آب، در این ناحیه 2/98 متر به‌دست آمد. نتایج اجرای این مدل آزمایش‌گاهی با واقعیت‌‌های اقیانوس‌شناختی خلیج‌فارس تطابق داشته و ضمن برآورده نمودن هدف، اساس مدلی مناسبی برای خلیج‌فارس است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

Anderson Jr. John D. 1995. Computational fluid dynamics the basics with applications. McGraw-Hill, Inc, p547
Aple J.R. 1990. Principles of ocean physics. London Academic Press, p 634
Brewer P.G., Fleer A. P., Kadar S., Shafer D. L. and Smith C. L. 1978. Chemical Oceanography Data from the Persian Gulf and Gulf of Oman. Woods Hole Oceanography Institution Technical Report. 78-37, 105 pp.
Farjami H., Zamanian M.T. and Azarm Sa S.A. 2006. Numerical Simulation of Wind Induced Current in Artificial Five-Layer Ocean Basin. MSc Thesis. Department of physical oceanography, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, Tarbiat modares University, Tehran, Iran. 108p.
Farjami H., Zamanian M., Rashidi Ebrahim Hesari A. and Azarmsa, S.A. 2012. Numerical Simulation of Ekman Theory in Five Layers Oceanic Basin. Journal of Marine Science and Technology, 11(1): 41-48.
Haltiner G.J. and Williams R.T. 1980. Numerical prediction and dynamic meteorology. John Wiley and sons, Pp. 250
Heidari Nesheli Z., Zamanian M.T. and Sadrinasab M. 2018. Desigen of Oceanic Model for Caspian Sea. PhD Thesis, Faculty of Marine Science, Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Iran, 194p.
Heidari Nesheli Z., Zamanian M.T. and Sadrinasab M. 2018. Wind Effect on Changes of Density in a Theoretical Oceanic Model with Non-Level Bottom. Hydrophysics, 2(2): 27-40.
 
Ibrayev R. A., Zsoy E. O., Schrum S. and Sur H. (2010). Seasonal variability of the Caspian Sea three dimensional circulation sea level and air-sea interaction. Ocean Science Discuss, Vol. 6, p. 1913-1970.
Kantha L. and Clayson C. 2000. Numerical models of oceans and oceanic processes. San Diego, Academic Press, pp: 1-490.
Nihoul J. C. 1977. Three-dimensional model of tides and storm surges in a shallow well-mixed continental sea. Dynamics of Atmospheres and Oceans, 2(1), 29–47
Reynolds R. M., 1993. Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz and the Gulf of Oman Results from the Mt Mitchell expedition. Mar. Pollution Bull., 27, 35–59.
Rashidi Ebrahim Hesari A., Zamanian M. T.  and Azarmsa, S.A. 2006. Simulation of Tidal Current in Two Layers Oceanic Basin by Three Dimensional Numerical Model. Journal of Marine Science and Technology, 4(3-4): 13-22.
Kämpf J. 2009. Advanced Ocean Modelling. Flinders University, School of the Environment, PO Box 2100 Adelaide SA 5001, Australia, 193p
Thorp S. A. 2009. Wind stress coefficients over sea surface from breeze to hurricane. Journal of Geophysics Res., 78: 9704-9706.
Wright J. L., 1974. A hydrographic and acoustic survey of the Persian Gulf, MSc Thesis, Nav. Postgrad. Sch., Monterey, Calif.
Zamanian M. T. 2006. Project of base model two layered. Institute of Meteorology and Atmospheric Science.
Zamanian M. T. 1994. Three Dimensional Models for Persian Gulf. PhD Thesis. University of the Philippines, 162p.