مدل سازی اثر جریان های جزر و مدی بر تغییرات چگالی خلیج فارس با استفاده از مدل مایک (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

الگوی جریان کلی خلیج فارس یک گردش پادساعتگرد است که نیروهای جزر و مد، تنش باد و گرما-شوری آن را تحت تأثیر قرار می دهند. با وجود اینکه نیروی جزر و مدی بیشترین سهم را در مقادیر سرعت جریان ایفا می کند ولی در بلندمدت دو نیروی دیگر بیشتر اثرگذار هستند. جزر و مد و چگالی پارامترهایی هستند که در بحث دریانوردی و کشتی رانی بخصوص هنگام ورود کشتی ها به سواحل و مناطق کم عمق در جهت تعیین آبخور کشتی ها اهمیت فراوانی دارند. در این مطالعه با استفاده از مدل مایک که بر اساس حل سه بعدی معادلات ناویر استوکس، با فرض تراکم ناپذیری، تقریب بوزینسکی و فشار هیدرواستاتیک استوار است، جریانات خلیج فارس با در نظر گرفتن نیروهای جزر و مد، باد و گرما-شوری مدل سازی گردید. پس از پایداری مدل، اثرات نیروی جزر و مدی بر توزیع افقی و قائم چگالی طی مدت یک سال بررسی شد. نتایج نشان داد که وجود جزر و مد باعث می شود جهت گیری حرکت جریان منظم تر باشد و در غیاب آن اثر باد بر روی چگالی خصوصاً در فصل سرد منجر به تلاطم در سطح آب می شود. همچنین با حذف اثر جزر و مد سرعت جریان آب تا 75% کاهش می یابد و چگالی آب یک تا دو کیلوگرم بر مترمکعب افزایش دارد. نیمرخ قائم چگالی نشان داد که خلیج فارس محیطی چگال گرا است و در فصل سرد نسبت به فصل گرم چگال گرا بودن آن قوی تر است. میزان تأثیر نیروها نیز در نواحی مختلف خلیج فارس یکسان نیست؛ به طوری که اثرات جزر و مد بر تغییر چگالی در تنگه هرمز محسوس تر و با حرکت به سمت داخل خلیج فارس از شدت اثر آن کاسته می شود.