اثر باد بر روی تغییرات چگالی در مدل اقیانوسی آزمایشگاهی با کف ناتراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر

2 دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

3 عضو هیأت علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

چکیده

هدف از این پژوهش مدل‌سازی سه‌بعدی تغییرات چگالی و انتشار دوگانۀ دما و شوری در یک حوضۀ دریایی مستطیل‌شکل با مرزهای بسته با کف ناتراز در یک منطقۀ دریایی با طول جغرافیایی بین 47 تا 58 درجۀ شرقی و عرض جغرافیایی بین 24 تا 30 درجۀ شمالی است. در این پژوهش، شبکه‌ای که برای شبکه‌بندی محیط استفاده شده، شبکۀ آراکاوای  تعدیل یافته است و گام شبکه‌ای در راستای شرق‌سوی و شمال‌سوی 5/0 عرض جغرافیایی  و در راستای قائم با توجه به نوع آرایۀ قائم 1/0سیگما می‌باشند. برای حل عددی معادلات، باید جمله‌های موجود در این معادلات گسسته‌سازی شود و این گسسته‌سازی بر روی شبکه‌ای صورت می‌گیرد که شبکۀ مدل نامیده می‌شود. به این منظور لازم است که محیط مورد مطالعه شبکه‌بندی شود. شبکه‌بندی به‌صورت پنج‌لایه در دستگاه مختصات کروی زمین با آرایۀ قائم سیگما انجام گرفته است. وزش باد به‌طور یکنواخت و مداوم در مدت 4 روز بر سراسر سطح این حوضه در نظر گرفته شده است. نتایج این مدل‌سازی سه‌بعدی، چگونگی تغییرات انتشار دما و شوری هر پنج لایه در همۀ لایه‌ها را در امتداد طول جغرافیایی و عرض جغرافیایی نشان می‌دهد. میدان چگالی برحسب مقدار دما و شوری اولیه از سطح تا عمق افزایش می‌یابد و میدان چگالی به مقدار میانگین آن می‌رسد، یعنی به حالت مانا یا پایدار می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Wind Effect on Changes of Density in a Theoretical Oceanic Model with Non-Level Bottom

نویسندگان [English]

  • zohreh heidari nesheli 1
  • Mohammad Taghi Zamanian 2
  • Masoud Sadrinasab 3
1 Ph.D Student in Physical Oceanography, Khoramshahr Marine Science and Technology University, Khoramshahr
2 University professor , Khoramshahr Marine Science and Technology University, Khoramshahr
3 Associate Professor, Coastal Engineering Department, Faculty of Environment, University of Tehran
چکیده [English]

The subject of this study is 3D modeling of density changes and double diffusion of salinity and temperature in a marine rectangular basin with closed boundaries and none-level bottom on longitude: 47º to 58º E and latitude: 24º to 30º N. In the area of the study every horizontal layer has regular mesh grid points. In this study the lattice that is applied is modified Arakawa C lattice and spatial grid distance in both east and north is equal to 0.5º and in vertical with respect to type of vertical coordinate, it is equal to 0.1 in sigma scale. Distance of grids is considered as long as 0.5-degree Longitude and Latitude. It is considered in 5 layers in spherical coordinate with sigma vertical component. In order to Numerical calculation of every parameter used in governing equations, equation should be discretize by special mathematical scheme, and wind blow is considered steady all over basin surface during the 4 days. Results show quality of changes in diffusion of temperature and salinity of each layer along longitude and latitude.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • theoretical ocean model
  • non-level bottom
  • density changes
  • wind effect
  • sigma coordinate

مراجع

 
[1]    زمانیان محمدتقی. اصطکاک در مدل‌های اقیانوسی. نیوار. 1373؛ 23: 16-24.
[2]        Cox M. A primitive equation, 3-dimensional model of the ocean. 1984. (GFDL Ocean Group Technical Report; vol.1).   
[3]        Bryan K. A numerical method for the study of the circulation of the world ocean. Journal of computational physics. 1969 Oct 1;4(3):347-76.
[4]        Zamanian M. Three-dimensional model for Persian Gulf [dissertation]. Univ. Philippines; 1994.
[5]    رشیدی اکبر. شبیه سازی جریانات ناشی از کشند و اختلاف چگالی در یک حوضۀ دولایۀ فرضی ]پایان نامه[. تهران: دانشگاه تربیت مدرس؛ 1385.
[6]    فرجامی حسین. شبیه سازی جریانات بادرانده در یک حوضۀ پنج لایۀ فرضی اقیانوسی ] پایان نامه[. تهران: دانشگاه تربیت مدرس؛ 1385.
[7]    بنازاده محمدرضا، کرمی علیرضا. بررسی الگوی امواج، جریانات ناشی از موج و انتقال رسوب دردلتای رودخانه زهره. ارائه شده در: ششمین همایش علوم و فنون دریایی؛ 1384 دی 1-2 ؛ تهران، ایران.
[8]    زمانیان محمدتقی . پروژۀ مدل دولایه اقیانوسی پایه. تهران: انتشارات پژوهشکده هواشناسی و علوم جو؛ 1384.
[9]     Gill AE. Atmosphere-Ocean Dynamics. Academic Press; 1982 Dec 13.
[10] زمانیان محمدتقی . باد در سواحل ایران. تهران: انتشارات سازمان هواشناسی کشور؛ 1382.
[11] Stewart RH. Introduction to physical oceanography. Department of Oceanography, Texas A & M University; 2008. p. 151-82. Available electronically from. http://hdl. handle.net /1969 .1/160216.
[12] Kämpf J. Advanced Ocean Modelling: Using Open-source Software. Berlin: Springer Science & Business Media; 2010 Apr 30. p.181.
 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار