مدل‌سازی ساختار میدان‌های دما و شوری آب دریای خزر با استفاده از مدل POM

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 عضو هیأت علمی دانشکده محیط زیست دانشگاه تهران

3 عضو هیأت علمی دانشگاه مازندران

چکیده

در این تحقیق تغییرات دما و شوری  آب دریای خزر با استفاده از مدل POM بررسی شد. مدل POM،  مدلی اقیانوسی با مختصات عمودی سیگما، شبکه‌ی افقی منحنی‌وار راست گوشه است. در این مدل از داده‌های میدان دما و شوری WOA و  از داده‌های باد، بارش، تبخیر، یخ، تابش امواج کوتاه و بلند، اخذ شده از بانک داده‌های روزانه ECMWF، با دقت 7/5 دقیقه و با گام زمانی ۶ ساعته، استفاده شده است. برای داده‌های رودخانه‌ها  از میانگین ماهیانه‌ی داده‌های NRL، و  برای ژرفاسنجی از داده‌های GEBCO08 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، بیشینه اختلاف دمای میانگین ماهیانه سطحی دریای خزر در ماه‌های فوریه، مه، اوت و نوامبر به ترتیب برابر  °C18،   °C13 ،  °C11 و  °C20 و بیشینه اختلاف شوری میانگین ماهیانه سطحی به ترتیب برابر2/8 ، 3/2 و psu 4/8،5/2می‌باشد. 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.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling of Temperature and Salinity Fields in the Caspian Sea Using POM Model

نویسندگان [English]

  • Dariush Mansoury 1
  • Masoud Sadrinasab Sadrinasab 2
  • Mohammad Akbarinasab 3
چکیده [English]

In 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

کلیدواژه‌ها [English]

  • Modeling
  • salinity and temperature structures
  • POM model
  • WOA data
  • Caspian Sea

 [1] Gunduz M, Özsoy E. Modelling seasonal circulation and thermohaline structure of the Caspian Sea. Ocean Science. 2014;10(3):459-71.

 [2] Kosarev AN. Physico-geographical conditions of the Caspian Sea.  The Caspian Sea Environment: Springer; 2005, Vol. 5: p. 5-31.

[3] Baidin S, Kosarev A. The Caspian Sea. Hydrology and hydrochemistry. Nauka. Moscow, 1986;261(272):25.

 [4] Krylov NA. The Caspian Sea. In: Geology and oil and gas resources, Moscow: Nauka; 1987.

[5] Kitazawa D, Yang J. Numerical analysis of water circulation and thermohaline structures in the Caspian Sea. Journal of marine science and technology. 2012;17(2):168-80.

 [6] Terziev F, Kosarev A, Aliev A. (eds) Hydrometeorology and hydrochemistry of the seas, Vol. 6. The Caspian Sea, Issue 1. Hydrometeorological conditions, St. Petersburg, 1992.

[7] Kosarev A, Yablonskaya E. The Caspian Sea, 259 pp. SPB Academic Publishing, The Hague; Netherlands; 1994.

 [8] Kosarev A. The hydrology of the Caspian and Aral Seas. Mosk Gos Univ, Moscow(USSR), 1975, 272. 1975.

[9] Kosarev AN. The Caspian Sea. Water structure and dynamics. Nauka, Moscow (in Russian); 1990.

 [10] Sur HI, Özsoy E, Ibrayev R. Satellite-derived flow characteristics of the Caspian Sea. Elsevier Oceanography Series. 2000;63:289-97. [11] Oey L, Chang YL, Lin YC, Chang MC, Xu F, Lu HF. ATOP-The Advanced Taiwan Ocean Prediction System Based on the mpiPOM. Part 1: Model Descriptions, Analyses and Results. Terrestrial, Atmospheric & Oceanic Sciences. 2013 Feb 1;24(1).

[12] Kara AB, Wallcraft AJ, Metzger EJ, Gunduz M. Impacts of freshwater on the seasonal variations of surface salinity and circulation in the Caspian Sea. Continental Self Research. 2010;30(10):1211-25.

 [13] UNESCO, -IHP-IOC-IAEA. Workshop on sea level rise and multidisciplinary studies of environmental processes in the Caspian region, Paris, Farance (May 9-12, 1995). IOC workshop report (No. 108)