مطالعۀ جبهه های سطحی در دریای عمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر

2 دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر

3 دانشکده علوم دریایی، دانشگاه مازندران، بابلسر

چکیده

در مطالعۀ حاضر، از مدل MITgcm برای مدل‌سازی جبهۀ سطحی دریای عمان استفاده شده است. منطقۀ موردمطالعه شامل قسمتی از تنگه هرمز و دریای عمان (27/3- 22/5 درجۀ شمالی و 61/7-56/2درجۀ شرقی) است. داده‌های اولیه (دما، شوری، باد، شار گرمای خالص، تبخیر و بارش) به مدل معرفی شدند. مدل برای 15 سال اجرا شده تا به پایداری برسد. مقایسۀ خروجی‌های مدل و داده‌های اندازه‌گیری (شامل داده‌های اندازه‌گیری و ماهواره)  توافق خوبی را نشان می‌دهد. نتایج مدل نشان‌دهندۀ وجود جبهۀ رأس‌الحد در سواحل جنوبی دریای عمان است که پهنا و گستردگی آن به‌صورت مکانی و زمانی تغییر کرده و در زمستان به علت شدت وزش بادهای شمال غربی، پهن‌تر و گسترده‌تر و در تابستان و پاییز گستردگی کمتری دارد. وجود سیکلون ها با شعاع بیشتر در زمستان و بهار در سطح دریای عمان مشخص است. در تابستان و پاییز با افزایش ناپایداری وجود آنتی‌سیکلون‌ها در سطح دیده می‌شود که با نتایج مدل‌سازی و مشاهدات قبلی در توافق است. چگالی در مرکز این سیکلون‌ها به  1026 کیلوگرم بر متر مکعب می‌رسد. بیشینه اختلاف چگالی بین شمال و جنوب دریای عمان در زمستان  (  1کیلوگرم بر متر مکعب) و کمینۀ اختلاف چگالی در پاییز ( 0/5 کیلو گرم بر متر مکعب) محاسبه شد. افزایش گرادیان چگالی افقی در طول جبهه به افزایش سرعت قائم و ایجاد ناپایداری باروکلینیکی منجر می‌شود. عمق جبهه در زمستان بیشینه m80، در بهار کمینه m55 و در تابستان و پاییز m60  است. فرکانس شناوری در زمستان 1- 0/0007s، در بهار 1 0/023sو در تابستان و پاییز 1-0/022s و نسبت بیشترین طول‌موج رشد یافته به شعاع تغییر شکل راسبی در زمستان 1/5، در بهار 0/65 و در تابستان و پاییز 0/61محاسبه گردید مقدار محاسبه‌شده در زمستان به مقدار تجربی نزدیک‌تر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Study of surface fronts in the Oman Sea

نویسندگان [English]

  • salar yazdanfar 1
  • Amir Amir Ashtari Larki 2
  • mohammad akbarinasab 3
  • Abolfazl Delbari 2
1 Department of Physical Oceanography, Faculty of Marine Science, Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Khorramshahr, Iran
2 Department of Physical Oceanography, Faculty of Marine Science, Khorramshahr University of Marine Science and Technology, Khorramshahr, Iran
3 department of physical oceanography,mazandaran University,Babolsar,Iran
چکیده [English]

In the present study, the MITgcm model was used to simulate the surface front of the Oman Sea. The area under study is part of the Strait of Hormuz and the Oman Sea (22.5-27.3 , 56.2-61.7 ). The initial data fed to the model are temperature, salinity, wind, net heat flux, evaporation and precipitation. The model was run for 15 years to reach a stability. Comparison of model outputs with measurement data (measurement data as well as satellite data) shows a good agreement. The results of the model indicate the presence of the Ras al Hadd front on the southern shores of the Oman Sea, the width and breadth of which changed spatially and temporally, being wider in winter due to northwest wind, and being less wider in summer and autumn. The existence of cyclones with more radius in winter and spring is observable on the Oman Sea surface. In summer and autumn, with increasing instability, anticyclones on the surface is seen which is in agreement with previous modeling and observation results. The density in the center of these cyclones reaches 1026 kg/m3. The maximum density difference between northern and southern Oman Sea in winter is calculated as (1-3 kg/m3) and the minimum density difference in autumn as (0.55 kg/m3). Increasing the horizontal gradient along the front leads to an increase in vertical velocity and baroclinic instability. The depth of the front in winter was to the maximum of 80m, in spring to the minimum of 55m, and in summer and autumn was 60m. The buoyancy frequency was equal to 0.007 s-1 in winter, 0.023 s-1 in spring and, 0.022 s-1 in summer and autumn. And the ratio of the wavelength that has the highest growth to Rossby radius deformation d in winter was equal to 1.5, in spring 0.65 and in summer and autumn 0.61. The calculated value in winter is closer to experimental value.

کلیدواژه‌ها [English]

  • MITgcm
  • Oman Sea
  • Front
  • Ras Al Hadd
  • cyclone
  • Baroclinic instability
  • Rossby radius of deformation

[1] سیوف مریم. فرآیندهای اختلاط در امتداد جبهه چگالی، جبهه‌های تنگه هرمز [رسالۀ دکترا]. خرمشهر: دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر؛ 1392.

[2]  کمیجانی فرشته، چگینی وحید، بنازاده ماهانی محمد رضا، سنجانی محمد سعید. بررسی تغییرات فیزیکی آب‌های خلیج چابهار در مونسون زمستانه (1385-1386). فیزیک زمین و فضا.1390؛ 37(4):216-195.

[3] اکبری پرستو. مدل‌سازی عددی گردش آب در دریای عمان با استفاده از مدل FVCOM [رسالۀ دکترا]. خرمشهر: دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر ؛1395.

[4] Kumar PH, Radhakrishnan KG. Transmission Loss Variability Associated with Upwelling and Downwelling Off the Southwest Coast of India. Defence Science Journal. 2010 Aug 24;60(5):476-82.

[5] L'Hégaret P, Duarte R, Carton X, Vic C, Ciani D, Baraille R, Corréard S. Mesoscale variability in the Arabian Sea from HYCOM model results and observations: impact on the Persian Gulf Water path. Ocean Science.2015;11(5):667-93.

[6]  Smitha A, Joseph KA, Jayaram C, Balchand AN. Upwelling in the southeastern Arabian Sea as evidenced by Ekman mass transport using wind observations from OSEANSAT-SCATTEROMETER. Indian Journal of Geo marine Sciences.2014;43(1):111-16.

[7] Reynolds RM. Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman—Results from the Mt Mitchell expedition. Marine Pollution Bulletin. 1993 Jan 1;27:35-59.

[8] Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI ). 1952. Pub. No.135. p.31. Available from: http://projects.knmi.nl/.

[9] Wilson C, Sinha B, Williams RG. The effect of ocean dynamics and orography on atmospheric storm tracks. Journal of Climate. 2009 Jul;22(13):3689-702.

[10] Adcroft A, Campin JM, Dutkiewicz S, Evangelinos C, Ferreira D et all. MITgcm user manual [Internet]. 2018 [update 2018 Jan 23; cited 2018 Feb 10]. Available from:http://mitgcm.org/public/r2_manual/final/online_documents/manual.html.

 [11] Ezam M, Bidokhti AA, Javid AH. Numerical simulations of spreading of the Persian Gulf outflow into the Oman Sea. Ocean Science. 2010 Oct 11;6(4):887-900.

[12] Vallis GK. Atmospheric and oceanic fluid dynamics. Cambridge University Press; 2017 Jun 8. p.745.

[13] Pous SP, Carton X, Lazure P. Hydrology and circu-lation in the Strait of Hormuz and the Gulf of Oman result from the GOGP99 Experiment. Journal of geophysical research ocean. 2004;109(c12038).