نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه فیزیک دریا، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

2 استادیار گروه تخصصی فیزیک دریا، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

3 استاد، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران

4 استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی (ره)

چکیده

گردش متغیر و تشکیل پیچک‌های میان مقیاس در خلیج فارس توسط خروجی مدل سه بعدیROMS با تراکم‌پذیری حدود 3 کیلومتر توسط داده‌های سال 2009 در 16 لایه تراز سیگما شبیه‌سازی شده است. گردش در خلیج فارس عمدتاً ناشی از سه فاکتور اثر باد، چگالی (جریان‌های ترموهالاینی) و جزر و مد می‌باشد. اصلی‌ترین جریان در خلیج فارس که سایکلونیک است، در اثر اختلاف چگالی ایجاد می‌شود. همچنین، نوسانات در نیروی تنش باد باعث ایجاد جریانی متغیر در تنگه هرمز می‌شود. این چرخش تبادلی متغیر باعث ایجاد یک ناپایداری محلی و تولید پیچک‌های سیکلونی می‌شود. گردش‌های پادساعتگرد در مرکز خلیج فارس از آوریل تا جولای قوی‌تر می‌شوند تا اینکه در ماه آگوست بیشترین وضوح در شکل‌گیری پیچک‌ها مشاهده می‌شود. در تحقیق حاضر با انتخاب چهار ایستگاه در موقعیت‌های مختلف از خلیج فارس، تأثیر پیچک‌ها بر روی دما، شوری و به‌طور خاص بر سرعت صوت بررسی شده است. از آنجا که نحوه انتشار امواج صوتی در محیط زیر آب از جمله عوامل بسیار مؤثر در عملکرد سامانه-های آکوستیکی می‌باشد، اثرحضور و عدم حضور پیچک‌ها بر پروفایلهای سرعت صوت با یکدیگر مقایسه گردید و نتیجه این که، حضور پیچک‌ها باعث کاهش انتشار سرعت صوت و اتلاف انتقال صوت می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A modeling study of circulation and effect of mesoscale eddies on sound speed profiles in the Persian Gulf by ROMS model

نویسندگان [English]

  • s Mohammadi firouz 1
  • s Allah Yari beyk 2
  • m ezam 2
  • A. A Ali Akbari Bidokhti 3
  • m. r soheylifar 4
  • M Mahmoudian 1

1 Ph.D. student of the Department of physical oceanography, Faculty of Natural and Environmental Sciences, Islamic Azad University, Tehran Research Branch،tehran,Iran

2 Assistant Professor, Department of physical oceanography, Faculty of Natural and Environmental Sciences, Islamic Azad University, Tehran Science Research Branch

3 Professor, Institute of Geophysics, University of Tehran

4 Assistant Professor, Faculty of Electrical Engineering, Imam Khomeini University of Marine Sciences

چکیده [English]

Abstract
Seasonal variability of circulation and meso scale eddies in the Persian Gulf are investigated by using results from an (~3 km) Regional Ocean Modeling System (ROMS) with particular reference to the year 2009 in 16 sigma level. Circulation in the Persian Gulf is mainly due to three factors of wind stress, density (thermohaline flow) and tidal current. The main current in the Persian Gulf, which is cyclonic, is caused by a density difference. Also, oscillations in the wind stress force cause a variable flow in the Strait of Hormuz .Cyclonic circulation in the center of Persian Gulf will be stronger from April to July, so the model during August the highest clarity is observed in the formation of meso scale eddies. In this research, we selected 4 stations in various situations in Persian Gulf. We investigated the effect of eddies formation on salinity and temperature and specially the sound speed. As the method of sound wave propagation in underwater environment is very important to performance of acoustic system. So, The effect of the presence and absence of eddy on the sound velocity graphs was compared. The result is that, the presence of eddies decreases the sound speed propagation and the transmission loss .

کلیدواژه‌ها [English]

  • circulation
  • cyclonic current
  • meso scale eddies
  • sound speed profile

[1] Pierre L’Hégaret."Mesoscale eddies and submesoscale structures of Persian Gulf Water off the Omani coast in spring 2011." Ocean Sci., 12, 687–701, may 2016.

 [2] Clément Vic." Dispersion of deep-sea hydrothermal vent effluents and larvae by submesoscale and tidal  currents, Oceanographic Research Papers · January 2018.

 [3] Paul.C.Etter, ,"Undewater Acoustic Modeling and simulation  underwater sound Events in the Strait of Hormuz", JOURNAL OF PHYSICAL OCEANOGRAPHY. 2009.vol 3.pp. 43-51

 [4] Bong-Chae Kim. "Influence of a Warm Eddy on Low-frequency Sound Propagation in the East Sea", Journal of  Ocean and Polar Research. 2016. pp 325-343.

 

[5] Pierre L'Hegaret. "Mesoscale eddies in the Arabian and Oman Seas and their impact on the Persian Gulf Water outflow", Synbios Workshop, ENS Paris, July 2015.

[6] Y.J. Jian, J. Zhag Effect of Mesoscale eddies on underwater sound propagation, Applied Acoustics, Volume 70, March 2010

]7[ خدایاری رستم آباد، احمد،" مقدمه ای بر سونار و مدلسازی انتشارامواج صوتی درآب دریا "، پژوهشکده مهندسی وزارت جهاد کشاورزی. 1389.

[8] www.myroms.org "ROMS > start". Retrieved 2019.

[9]  Hedstrom, Katherine S. "Technical Manual for a Coupled Sea-Ice/Ocean Circulation Model (Version 5)". OCS Study BOEM. 2016.

[10] Thoppil, P. G., and P. J. Hogan:" A Modeling Study of Circulation and Eddies in the Persian Gulf". JOURNAL OF PHYSICAL OCEANOGRAPHY. April 2010. VOL 40.pp. 2122–2134.

[11] Joo young Hahn. "Effect of the Geoacoustic Parameters on the Range-Frequency Interference in Shallow-Water Waveguide", Japanese Journal of Applied Physics. 2016.

[12] Thoppil, P. G.," On the Mechanisms of Episodic Salinity Outflow Events in the Strait of Hormuz". Jurnal of physical oceanography.2009. vol 39.pp 1340-1360

 

]13[قاضی،رضوان. مطالعه میدانی و شبیه‌سازی عددی جبهه ترموهالاینی جریان خروجی دریای نیمه بسته، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات. 1395