دانشگاه صنعتی مالک اشتر با همکاری انجمن علوم و فنون دریایی ایرانهیدروفیزیک2476-71311120151001Modeling of Temperature and Salinity Fields in the
Caspian Sea Using POM Modelمدلسازی ساختار میدانهای دما و شوری آب دریای خزر با استفاده از مدل POM11321141FAداریوش منصوریدانشجوی دکتری فیزیک دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر0000-0003-4190-4498مسعود صدری نسبعضو هیأت علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهرانمحمد اکبری نسبعضو هیأت علمی دانشگاه مازندران0000-0003-2187-8798Journal Article20151106In this research, the variability in temperature and salinity field of the Caspian Sea was studied using POM model. In this model, temperature and salinity field’s data and wind field and the flux of atmospheric data were collected from WOA and ECMWF, respectively, with a resolution of 7.5 minutes and the time step of 6 hours and for Bathymetry data from GEBCO08 with an spatial resolution of 30 seconds is used. Initially, the model for ten years (1988-1997) was carried out. After examining the stability of the output with observation data available (1996) were compared, that good agreement between their temperature and salinity changes observed. The results showed, the maximum monthly average surface temperature difference of the Caspian Sea in February, May, August and November are 18 °C, 13 °C, 11 °C, 20 °C, respectively and the maximum monthly average surface salinity difference are, 2.8 psu, 3.2 psu, 5.2 psu and 4.8 psu, respectively. Salinity gradient in depth in February and August in the western part of the Caspian Sea to the eastern part has been stronger. Surface temperature difference between the eastern and western part of the middle basin, in August, and its temperature profile indicates the upwelling phenomena in this part of the Caspian Sea<em>در این تحقیق تغییرات دما و شوری آب دریای خزر با استفاده از مدل </em><em>POM</em><em> بررسی شد. مدل </em><em>POM</em><em>،</em><em> مدلی اقیانوسی با مختصات عمودی سیگما، شبکهی افقی منحنیوار راست گوشه است. در این مدل از دادههای میدان دما و شوری </em><em>WOA</em><em> و از دادههای باد، بارش، تبخیر، یخ، تابش امواج کوتاه و بلند، اخذ شده از بانک دادههای روزانه </em><em>ECMWF</em><em>، با دقت 7/5 دقیقه و با گام زمانی ۶ ساعته، استفاده شده است. برای دادههای رودخانهها از میانگین ماهیانهی دادههای </em><em>NRL</em><em>، و </em><em> برای ژرفاسنجی از دادههای </em><em>GEBCO08</em><em> با دقت ۳۰ ثانیه استفاده شد. ابتدا برای مدت ده سال (1997-1988)، مدل اجرا شد و نتایج آن پس از بررسی پایداری، با دادههای میدانی موجود (1996) مقایسه و تطابق خوبی بین الگوی تغییرات دما و نیز شوری مشاهده شد. در ادامه مدل برای ده سال اخیر (2005-2014) اجرا شد از نتایج این تحقیق، </em><em>بیشینه </em><em>اختلاف دمای میانگین ماهیانه سطحی دریای خزر در ماههای فوریه، مه، اوت و نوامبر به ترتیب برابر </em><em> °</em><em>C</em><em>18، </em><em> </em><em> °</em><em>C</em><em>13 ، </em><em> °</em><em>C</em><em>11 و </em><em> °</em><em>C</em><em>20 و بیشینه اختلاف شوری میانگین ماهیانه سطحی به ترتیب برابر2/8 </em><em>، </em><em>3/2 و <em>psu</em><em> 4/8،</em>5/2</em><em>میباشد. گرادیان شوری در عمق در ماههای فوریه و اوت در بخشهای غربی دریای خزر نسبت به بخش شرقی دارای شدت بیشتری است اختلاف دمای سطحی ناحیه غربی و شرقی حوضه میانی در ماه اوت و پروفایل دمای آن، نشان از فراجوشی آب این بخش از دریای خزر میباشد.</em><br /> <em> </em>https://www.hydrophysics.ir/article_21141_dc1c33f36111f6e706d037e7a90888a2.pdfدانشگاه صنعتی مالک اشتر با همکاری انجمن علوم و فنون دریایی ایرانهیدروفیزیک2476-71311120151001Study of Physical Oceanographic Parameters in the Strait of Hormuzمطالعهی پارامترهای فیزیکی آب در تنگهی هرمز152421142FAجعفر عزیزپورپژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی0000-0003-2121-1520سیدمصطفی سیادت موسویدانشگاه علم و صنعت ایرانوحید چگینیپژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جویJournal Article20151019This paper investigates the spatial and temporal changes of water physical parameters in the Strait of Hormuz. Temperature, salinity, and density measured and investigated for winter 2012, spring and summer 2013 by using CTD probe. Moreover, different water masses and layers were studied. The whole water column thermally, at most stations were completely mixed in the winter. Surface layer, namely mixed layer, is completely homogeneous in summer. Spring time is a transition state of water properties between winter and summer. Maximum changes of water column density were 2.0, 4.25, and 5.0 for winter, spring and summer, respectively. Water volume of Persian Gulf outflow change seasonally and sometimes Persian Gulf outflow was traceable near Iranian coast in spring. Based on this research, it seems that Persian Gulf outflow water volume was maxima in the spring time. Study of water masses in different parts of the Strait of Hormuz shows two different water masses in the eastern part of the strait. In summer, only two separate water masses were traceable in the central and western part of the Strait. It was also evident that, there were three-layers in the water column in summer. At the interface of water masses, fronts of different strengths depending on temperature and salinity gradients were formed. Salinity and sigma-t of Persian Gulf outflow in summer were more than those of winter<em>این مقاله به بررسی تغییرات زمانی و مکانی پارامترهای فیزیکی آب در محدودهی تنگهی هرمز میپردازد. دادههای دما، شوری و </em> <em> آب برای سه فصل زمستان 1391، بهار و تابستان 1392 با استفاده از دستگاه CTD اندازهگیری و بررسی شد. همچنین تودهها و لایههای مختلف آب بررسی شد. کل ستون آب در بیشتر ایستگاهها در فصل زمستان از نظر دمایی طور کامل مخلوط، ولی در فصل تابستان لایهی سطحی کاملاً همگن، و فصل بهار حالت گذار است. بیشینه مقدار تغییرات </em> <em> در ستون آب برای فصول زمستان، بهار و تابستان به ترتیب عبارت است از </em> <em>2/0، 4/25 و 5/0. با تغییر فصول میزان آب خروجی از تنگهی هرمز تغییر میکند به طوری که در فصل بهار آب خروجی از خلیجفارس در قسمت شرقی تنگهی هرمز در ایستگاههای نزدیک به ساحل ایران قابل ردیابی است، و بر اساس دادههای این تحقیق به نظر می رسد حجم آب بیشتری در این فصل از خلیجفارس خارج می شود. بررسی تودههای آب در قسمت های مختلف تنگهی هرمز نشان می دهد دو تودهی آب مجزا در قسمت شرقی تنگهی هرمز در همهی فصول اندازهگیری شده است. این در حالی است که در قسمت میانی و غربی تنگهی هرمز دو تودهی آب مجزا فقط در فصل تابستان مشاهده می شود. همچنین در فصل تابستان سه لایهی مختلف در کل ستون آب دیده می شود. جبهههایی در مرز بین تودههای آب تشکیل می شود که قدرت این جبههها به گردایان دما و شوری وابستگی دارد. شوری و </em> <em> آب چگال خروجی از خلیجفارس در فصل تابستان بیشتر از فصل زمستان است.</em>https://www.hydrophysics.ir/article_21142_91af3147580c05ca49be6c45ff2c211f.pdfدانشگاه صنعتی مالک اشتر با همکاری انجمن علوم و فنون دریایی ایرانهیدروفیزیک2476-71311120151001Investigation of Cross - Spectral Analysis of Subsurface
Currents in the Strait of Hormuzبررسی تحلیل طیفی متقابل جریانات زیرسطحی در تنگهی هرمز253121140FAمحمد اکبری نسبدانشگاه مازندران0000-0003-2187-8798عباسعلی علی اکبری بیدختیدانشگاه تهرانمهدی جعفرزاده مایواندانشگاه مازندرانJournal Article20150913The marine is a dynamic and continuously changing environment with many phenomena that have specific characteristics. In this study, the mathematical methods such as cross-spectral analysis and Rotary spectrum analysis and calculation have been made using moored acoustic Doppler current profiler data from the Straits of Hormuz during the period December 1996 to March 1998.The results showed that the highest peak energy domains occur in the four-month, diurnal, semidiurnal and 21 days phenomenon. In order to study the temporal variation characteristics of the current at the mooring station, we calculated the current fluctuations from 10 to 101m levels by using the cross-spectral analysis and Rotary spectrum analysis methods.<em>دریا محیطی پرتلاطم است و پدیدههای زیادی در محیط دریا مشاهده میشود</em><em>. </em><em>شناخت این پدیدهها نیاز به دادهبرداری زمانی با گام مناسب آن پدیده است</em><em>. </em><em>در این مطالعه با استفاده از دادههای مورینگ اندازهگیری شده جریان از دسامبر </em><em>۱۹۹۶ </em><em>تا مارس </em><em>۱۹۹۸ </em><em>توسط دانشگاه میامی در بخش جنوبی تنگه </em><em></em><em>ی هرمز از سطح تا بستر، با روشهای تحلیل طیفی متقابل و تحلیل طیف دوار، جریانهای زیرسطحی برای مدت مذکور در اعماق مختلف تجزیه و تحلیل شده است</em><em>. </em><em>نتایج نشان داد که پدیدههای غالب در این منطقه، در دورههای چهار ماهه، روزانه، نیمه روزانه و</em><em>۲۱ </em><em>روزه مشاهده میشوند</em><em>. </em><em>با ترسیم نمودار طیف توان دوار برای اعماق مختلف، مشخص شد که از عمق </em><em>50 </em><em>متری تا بستر، مؤلفه ساعتگرد در پیکهای روزانه، نیمروزانه، </em><em>16 </em><em>ساعته غالب میباشد</em><em>. </em><em>همچنین در نیمهی اول سال، اندازهی سرعت جریانها از نیمهی دوم سال بیشتر است</em><em>. </em>https://www.hydrophysics.ir/article_21140_4ee5b8ca63b711104949c19baf963f56.pdfدانشگاه صنعتی مالک اشتر با همکاری انجمن علوم و فنون دریایی ایرانهیدروفیزیک2476-71311120150923Field Observation of Flow in the Karun Riverاندازهگیری میدانی جریان در رودخانه کارون333932216FAمازیار خسرویمحقق / پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جویسید مصطفی سیادت موسویاستاد یار / دانشگاه علم و صنعتصادق یاریاستادیار / پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جویجعفر عزیزپور مهمانداریمربی / پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جویJournal Article20151006This study represented results of the in-situ measurements of flow in the Karun River for a period of one-month length in the spring season. The measurements were carried out in a station with average depth of 5 m, located approximately 120km distance from the northern head of the Persian Gulf. It was aimed to improve our understanding of flow hydrodynamics in the Karun River. Spectral analysis of current showed a high energy in tidal frequencies which represent the tidal influence on this station. Unexpected, results from the field work show that the the maximum measured flow was 70.6 cm/s in seaward direction, coincidence with neap tide. It was due to the high level of river discharge.
In this period, the most important reasons for the change flow direction were identified to be tide and river discharge fluctuation .Also, it is worth to mention that Harmonic Analysis of water level varations introduces M2, K1and O1 as the main tidal constituents with dominant of semi-diurnal tide at the location of observation.مطالعه حاضر نتایج اندازهگیری میدانی جریان در رودخانه کارون به مدت یک ماه از فصل بهار را ارائه میدهد. این اندازهگیری در ایستگاهی با عمق متوسط 5 متر و با فاصله تقریبی120 کیلومتر از انتهای شمالی خلیجفارس، بهمنظور درک بهتر هیدرودینامیک جریان انجام شده است. تحلیل طیفی جریان، انرژی بالایی را در فرکانسهای کشندی نشان میدهد که بیانگر تاثیر کشند در این ایستگاه اندازهگیری است. نتایج حاصل از اندازهگیریها نشان میدهد که بیشینه جریان اندازهگیری شده توسط دستگاه جریانسنجcm/s 70/6، دریاسو و برخلاف انتظار مقارن با زمان سیگنال کهکشند است. سطح بالای دبی رودخانه همزمان با سیگنال کهکشند، عامل رویداد این سرعت بیشینه است. در این دوره اندازهگیری، مهمترین عوامل تعیینکننده جهت جریان کلی رودخانه، کشند به همراه تغییرات سطح دبی رودخانه شناخته شد. همچنین قابل ذکر است که تحلیل هارمونیک دادههای تراز سطح آب، M2، K1 و O1 را به ترتیب مهمترین سیگنالهای کشندی با غلبه نسبی کشند نیمروزه در دوره و مکان اندازهگیری معرفی میکند.https://www.hydrophysics.ir/article_32216_1a844f585eb9d5e22541a6dd1575a61b.pdfدانشگاه صنعتی مالک اشتر با همکاری انجمن علوم و فنون دریایی ایرانهیدروفیزیک2476-71311120151001Using an Ensemble Prediction System Developed for the WRF Model to Predict Surface Wind Over Persian Gulfبهکارگیری یک سامانه همادی توسعه دادهشده برای مدل WRF جهت پیشبینی میدان باد سطحی در محدوده خلیج فارس415421144FAسرمد قادردانشگاه تهراندانیال یازجیمؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهرانمحسن سلطان پوردانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسیمحمد حسین نعمتیرئیس اداره طرح های زیربنایی سازمان بنادر و دریانوردیJournal Article20160410This work is devoted to present the results of an ensemble prediction system developed for the Weather Research and Forecasting (WRF) model to predict surface wind over the Persian Gulf. To construct the ensemble members a combination of perturbed initial condition (using Monte Carlo method) and model perturbations (using multi physical parameterization schemes) is employed. Here, an ensemble prediction system with 15 members (three physical parameterization schemes and five initial condition perturbations for each one) is used to generate the surface wind and other meteorological field predictions over the Persian Gulf. Assessment of the ensemble mean against the observational in situ and satellite (e.g., ASCAT and QuikSCAT) data indicates promising performance of the ensemble prediction system over the deterministic predictions.<em>نتایج حاصل از توسعه یک سامانه پیشبینی همادی برای مدل </em><em>WRF</em><em> جهت پیشبینی میدان باد سطحی در محدوده خلیجفارس در تحقیق حاضر ارائه میشود. سامانه مذکور ترکیبی از ایجاد پریشیدگی در شرایط اولیه و استفاده از طرحوارههای فیزیکی متفاوت میباشد. برای یافتن پیکربندی(های) مناسب مدل </em><em>WRF</em><em> از دیدگاه پارامترسازیهای فیزیکی تعداد 14 پیکربندی انتخاب شده و پس از انجام اجراهای مدل برای چندین تاریخ منتخب و انجام اعتبارسنجی نتایج خروجی مدل بهویژه برای میدان باد، سه پیکربندی بهعنوان پیکربندیهای مناسب انتخاب شدند. سپس اعضای سامانه همادی با استفاده از ترکیب سه پیکربندی منتخب و ایجاد پریشیدگی در شرایط اولیه مدل با استفاده از روش مونتکارلو ایجاد میشوند. برای انجام شبیهسازیهای مدل </em><em>WRF</em><em> برای هر یک از اعضای سامانه همادی از دو ناحیه محاسباتی تودرتو با تفکیکهای مکانی 0/3 درجه و 0/1 درجه استفاده میشود. بررسی عملکرد پیشبینیهای سامانه به کمک محاسبه پارامترهای آماری همچون ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا در مقایسه با دادههای مشاهدات شامل دادههای ایستگاههای هواشناسی موجود در منطقه و دادههای اندازهگیری شده توسط سنجندههای ماهوارهای (مانند </em><em>QuikSCAT</em><em> و </em><em>ASCAT</em><em>) نشان از عملکرد مناسب میانگین همادی در مقایسه با پیشبینی قطعی برای پیشبینی میدان باد دارد.</em>https://www.hydrophysics.ir/article_21144_afef54935665642789a36a4c950f2484.pdfدانشگاه صنعتی مالک اشتر با همکاری انجمن علوم و فنون دریایی ایرانهیدروفیزیک2476-71311120151001The Physical Characteristics of Ocean Mixed Layer Using LES
Based on PALM Modelویژگیهای فیزیکی لایه آمیخته اقیانوسی در خلیج فارس با استفاده از مدلPALM و شبیهسازی ادیهای بزرگ،LES556621145FAفرزانه محمدیدانشکده فیزیک،دانشگاه اصفهاناسماعیل حسن زادهدانشگاه اصفهانمحمد فرمان آرادانشگاه بندرعباسJournal Article20160412The ocean mixed layer (OML) is a quite turbulent area of the upper layer of the ocean, that is bound from above by air-sea interaction and limited from below by warm water masses that are dynamically stable. Surface buoyancy and wind are sources turbulence in the mixed layer. Since the ocean mixed layer plays an important role in the military industries, oil industry and in the long-term climate change, then recognition characteristics of OML is necessary. In this study, using the Navier-Stokes equations and adapting the PALM(Parallelized Large Eddy Simulation) model equations, also using Large Eddy Simulation method ,LES, and clustering (parallelism) to calculate changes has been mixed layer. PALM is a model that for the study of turbulent fluids with high Reynolds numbers like atmosphere and ocean, taking into account the appropriate and accurate boundary conditions. Using this model for the Persian Gulf Latitude, temperature difference between ocean and atmosphere and wind stress produce free and forced convections respectively. Model outputs show variability in the pattern of circulation and mixing during the different seasons. These variabilities can play an important role in the oil pollutions, climate change and other change in the global ocean. <strong> </strong><em>لایه آمیخته اقیانوسی </em><em>ناحیهای کاملاً متلاطم از لایه فوقانی اقیانوس میباشد که از بالا توسط </em><em>مرز مشترک هوا</em><em>-</em><em>دریا محدود شده و از زیر توسط توده آب گرم که از</em><em>نظر دینامیکی </em><em>پایدار است، محصور میشود. باد و شناوری </em><em>سطحی منابع ایجاد تلاطم در</em><em>لایه آمیخته هستند</em><em>.</em><em>از آنجایی </em><em>که لایه آمیخته اقیانوسی تأثیرات مهمی در صنایع نظامی، صنعت نفت، تغییرات آب و هوایی </em><em>درازمدت دارد، مطالعه مشخصههای این لایه از اهمیت ویژهای برخوردار است</em><em>.</em><em> در این پژوهش با</em><em>استفاده از معادلات فیزیکی نویر_استوکس و تطبیق دادن این معادلات با مدل</em><em> PALM </em><em>همچنین با استفاده از روش شبیهسازی گردابههای </em><em>بزرگ</em><em>LES </em><em> و موازیسازی به محاسبه تغییرات لایه آمیخته پرداخته شده است. مدل</em><em> PALM </em><em> که مدلی جوی_اقیانوسی است برای مطالعه شارههای متلاطم با اعداد</em><em>رینولدز بالا مانند جو و اقیانوس با در نظر گرفتن شرایط مرزی مناسب و دقیق</em><em> </em><em>بهکار گرفته میشود. با استفاده از این مدل </em><em>برای عرض جغرافیایی خلیجفارس با در نظر گرفتن ا ختلاف دمای بین جو و اقیانوس به </em><em>عنوان منبع ایجاد تلاطم و شرایط مرزی مشترک در سطح دریا و جو شبیهسازی انجام شده </em><em>است. تحلیل خروجی های مدل حاکی از تغییرات آمیختگی در ساختار قائم اقیانوس با</em><em>تاثیرپذیری از جو و شرایط مرزی دیگر می باشد،</em><em>که با نوساناتی در عمق و دیگر ویژگیهای این لایه </em><em>همراه است که این تغییرات میتواند نقش مهمی در پخش آلودگیهای نفتی و نوسانات آب </em><em>و هوایی و دیگر تغییرات </em><em>در اقیانوسهای </em><em>جهان داشته</em><em>باشد</em><em>.</em> https://www.hydrophysics.ir/article_21145_47450ae5861d4391d99fff38cb7df9f3.pdf