مطالعه زمستانه پایداری و همرفت پخش دوگانه در شرق تنگه هرمز

محمدپور, فرزانه; حمزه ئی, صمد; سیوف جهرمی, مریم

مطالعه زمستانه پایداری و همرفت پخش دوگانه در شرق تنگه هرمز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

فرزانه محمدپور ¹

صمد حمزه ئی ²

مریم سیوف جهرمی ³

¹ گروه علوم غیرزیستی جوی و اقیانوسی، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، ایران

² گروه فیزیک دریا، پژوهشکده علوم دریایی، پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی، تهران، ایران

³ گروه فیزیک دریا،دانشکده علوم اقیانوسی، دانشگاه هرمزگان

چکیده

آب دریا به دلیل تغییرات دما و شوری در ستون آب همواره با پدیده هایی مانند وارونگی دما و شوری و تغییر در لایه بندی و ناپایداری روبرو است. تنگه هرمز که محل تبادل آب خلیج فارس و خلیج عمان است به دلیل برهمکنش توده های آب ذاتا قابلیت همرفت پخش دوگانه و تغییر در لایه بندی آب را دارد. منطقه ی مورد مطالعه در این پژوهش شرق تنگه ی هرمز و غرب خلیج عمان است. داده های مورد استفاده، داده های دما و شوری حاصل از گشت ROPME2006 در 21 ایستگاه است، که ابتدا در محیط نرم افزاری اکسل فیلتر شدند. داده‌ها به 7 ایستگاه مساوی در سه بخش به صورت بخش شمالی، میانی و جنوبی تقسیم شدند. سپس با کمک بسته نرم افزار ODV نمودارهای مربوطه ترسیم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که بیشینه ی بسامد شناوری با حرکت از شمال به جنوب تنگه روند افزایشی و کمینه ی آن روند کاهشی را طی کرده، به عبارتی پایدارترین و ناپایدارترین لایه ها در مقطع جنوبی مشاهده می شوند. در آبهای شمالی تا عمق 53 متر و در آبهای میانی و جنوبی تا آخرین عمق اندازه گیری شده ناپایداری دیده می شود. در آبهای شمالی و میانی تا آخرین عمق اندازه گیری شده رژیم انگشتی و در آب های جنوبی تا عمق 120 متر رژیم انگشتی و در زیر آن تا آخرین عمق اندازه گیری شده رژیم پخشی سهم بیشتری در ایجاد همرفت پخش دوگانه دارد.

کلیدواژه‌ها

پایداری

همرفت پخش دوگانه

رژیم پخشی

رژیم انگشتی

تنگه هرمز

بسامد شناوری

زاویه ترنر

20.1001.1.24767131.1401.8.2.9.9

موضوعات

فیزیک دریا

عنوان مقاله English

Winter study of the stability and Double diffusion convection in the east of the Strait of Hormuz

نویسندگان English

Farzaneh Mohammad Pour ¹

Samad Hamzei ²

Maryam Soyufjahromi ³

¹ Faculty of Marine Science and Technology, Department of Nonliving Sciences of Atmosphere and Ocean, University of Hormozgan,

² Department of Physical Oceanography , National Research Institute of Oceanography and Atmospheric Sciences, Tehran, Iran

³ Faculty of Marine Science and Technology, Department of Nonliving Sciences of Atmosphere and Ocean, University of Hormozgan

چکیده English

Changes in temperature and salinity in the water column, sea water always faces phenomena such as inversion of temperature and salinity and changes in layering and instability. Strait of Hormuz, which is the place of water exchange between the Persian Gulf and the Gulf of Oman, due to the interaction of water masses, has the ability of double diffusion convection and change in water stratification. The area studied in this research is east of the Strait of Hormuz and west of the Gulf of Oman. The data used are the temperature and salinity data obtained from the ROPME2006 cruise in 21 stations, which were first filtered in the Excel software. The data were divided into 7 equal stations in three sections: northern, middle and southern sections. Then graphs were drawn and analyzed with the ODV software package,.

The maximum frequency of buoyancy increases while moving from northern to southern waters, and its minimum decreases. In other words, it can be said that the most stable and unstable layers are observed in the southern section. Static instability can be seen in northern waters up to a depth of 53 meters and in the middle and southern waters up to the last measured depth. In the northern and middle waters up to the last measured depth of the finger regime and in the southern waters up to a depth of 120 meters and below it to the last measured depth, the diffusion regime has a greater contribution in creating double diffusion convection.

کلیدواژه‌ها English

Stability

double diffusion convection

diffusion regime

salt finger regime

Strait of Hormuz

buoyancy frequency

Turner'

s angle

[1] Li G, Cheng L, Zhu J, Trenberth KE, Mann ME, Abraham JP. Increasing ocean stratification over the past half century. Nature Climate Change. 2020; 10(12):1116-1123.

[2] علی‌اکبری بیدختی، عباسعلی. مبانی دینامیک شاره‌ها (سیالات)، انتشارات دانشگاه تهران؛ 1396. ص. 274.

[3] Stewart RH. Introduction to physical oceanography. College Station: Texas A & M University; 2008. p.346.

[4] Embid PF, Majda AJ. Data Analysis Methods in Physical Oceanography, 1^st ed, Pergamon press publisher, Oxford, 1998. p.634.

[5] Kantha LH, Clayson CA. Small scale processes in geophysical fluid flows. 1^st ed, London: Academic Press. 2000. p.888.

[6] جمشیدی سیامک. تغییرات فصلی پایداری و لایه‌بندی ستون آب در بخش عمیق دریای خزر. اقیانوس‌شناسی. 1394؛ 6(22): 95-83.

[7] Kampf J. Advanced ocean modelling: using open-source software. Springer Science & Business Media. 2010. p.181.

[8] Pedlosky J. Waves in the ocean and atmosphere, Interiduction to wave dynamics. New York: Springer-Verlag berlin Heidelberg. 2003. p. 260.

[9] آل یاسین، سیده مطهره، علی‌اکبری بیدختی، عباسعلی، احمدی گیوی، فرهنگ، مطالعه وارونگی دما و شوری و همرفت پخش دوگانه در دریای خزر، 1392، مقاله‌نامه کنفرانس فیزیک ایران، ص 277-280.

[10] Ruddick B, Kerr O. Oceanic thermohaline intrusions: theory. Progress in Oceanography. 2003; 56(3-4): 483–497.

[11] على اکبری بیدختی عباسعلى، صباغ کاشانی زهرا. همرفت پخش دوگانه و وارونگی دما در آب‌های خلیج فارس و دریای عمان. فیزیک زمین و فضا. 1382؛ 29 (1): 33-45.

[12] Ruddick BR, Turner JS. The vertical length scale of double diffusive intrusions. Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers. 1979; 26(8): 903-913

[13] Ruddick BR. A practical indicator of the stability of the water column to double-diffusive activity. Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers. 1983; 30(10): 1105–1107.

[14] خلیل‌آبادی محمدرضا، اکبری‌نسب محمد. بررسی پایداری ایستایی و انتشار دوگانه در دریای عمان (خروجی تنگه هرمز). علوم و فناوری دریا. 1393؛ 18(71): 19-11.

[15] خلیل‌آبادی محمدرضا، صدری نسب مسعود، چگینی وحید، اکبری‌نسب محمد. مدل‌سازی سه‌بعدی امواج داخلی غیرخطی در ناحیۀ فلات قاره خلیج عمان. اقیانوس‌شناسی. 1394؛ 6(22): 28-19.

[16] اکبری‌نسب محمد، صدری‌نسب مسعود، علی‌اکبری بیدختی عباسعلی، چگینی وحید. مطالعه جریان نفوذی از خلیج‌فارس به دریای عمان و اثر آن بر روی نحوۀ انتشار صوت. اقیانوس‌شناسی. 1393؛ 5(20): 17-11.

[17] قاضی ارم، علی‌اکبری بیدختی عباسعلی، عظام مجتبی. بررسی جبهه ترموهالاینی و همرفت پخش دوگانه در آب‌های خروجی خلیج‌فارس. هفدهمین همایش صنایع دریایی (MIC2015). 1394؛ 17: 10-1.

[18] قاضی ارم، علی‌اکبری بیدختی عباسعلی، عظام مجتبی. مطالعه همرفت پخش دوگانه در دریای عمان. هجدهمین همایش صنایع دریایی (MIC2016). 1395؛ 18: 9-1.

[19] واحدی علی‌اکبر، منصوری داریوش. ساختار قائم و همرفت پخش دوگانه ستون آب سواحل دریایی مازندران. اقیانوس‌شناسی. 1401؛ 11(44): 25-14.

[20] محمدپور فرزانه، سیوف‌جهرمی مریم، حمزه‌ئی صمد. مقایسۀ توزیع دمایی قائم آب در شرق تنگه هرمز، خلیج عمان. اولین همایش ملی علوم دریایی با رویکرد نوآوری در اکوسیستم‌های آبی با تکیه بر اقتصاد دریا پایه. 1401؛ 1: 188-176.

[21] Pous S, Carton X, Lazure P. Hydrology and circulation in the Strait of Hormuz and the Gulf of Oman—Results from the GOGP99 Experiment: 1. Strait of Hormuz. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2004; 109(C12037): 1-15.

[22] Azizpour J, Chegini V, Siadatmousavi SM. Seasonal variation of the double diffusion processes at the Strait of Hormuz. Acta Oceanologica Sinica. 2017; 36:26-34.

[23] Hermansyah H, Atmadipoera AS, Prartono T, Jaya I, Syamsudin F. Stratification and stability of seawater mass in sulawesi sea. International Journal of Sciences: Basic and Applied Research, 2017; 36(8): 36-44.

[24] کیمجانی فرشته، چگینی وحید، بنازاده‌ماهانی محمدرضا، سنجانی محمد سعید. بررسی تغییرات فیزیکی آب‌های چابهار در مونسون زمستانه (1385-1386). فیزیک زمین و فضا. 1390؛ 37(4): 216-195.

[25] 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; 27:35-5.

[26] صدری نسب مسعود. مدل‌سازی عددی سه‌بعدی گردش آب در تنگه هرمز، اقیانوس‌شناسی. 1389؛ 1(1): 24-19.

[27] حافظ نیا محمدرضا. خلیج‌فارس و نقش استراتژیک تنگه هرمز. انتشارات سمت. 1378؛ ص. 532.

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

[29] Bower AS, Hunt HD, Price JF. Character and dynamics of the Red Sea and Persian Gulf outflows. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2000;105(C3): 6387-6414.

[30] Alessi CA, Hunt HD, Bower AS. Hydrographic data from the U. S. Naval Oceanographic Office: Persian Gulf, Southern Red Sea, and Arabian Sea 1923–1996 (No. 99: WHOI-99-02). Woods Hole Oceanographic Institution. Woods Hole, Mass; 1999; p. 54.

[31] Emery KO. Sediments and water of the Persian Gulf. American Association of Petroleum Geologists Bulletin. 1956; 40(10): 2354-2383.

[32] Bidokhti AA, Ezam M. The structure of the Persian Gulf outflow subjected to density variations. Ocean Science. 2009; 5(1):1–12.

[33] عزیزپور جعفر، سیادت‌موسوی سیدمصطفی، چگینی وحید. مطالعۀ پارامترهای فیزیکی آب در تنگۀ هرمز. هیدروفیزیک. 1394؛ 1(1): 24-15.

[34] Schlitzer R. Ocean Data View. https://odv.awi.de, 2021.

[35] Aboobackr VM, Shanas PR, Al-Ansari, EM, Sanil kumar V, Vethamony P. The maxima in northerly wind speeds and wave heights over the Arabian Sea, the Persian Gulf and the Red Sea derived from 40 years of ERA5 data. Climate Dynamics. 2020; 56:1037-1052.

[36] Gourain A, Planquette H, Cheize M, Lemaitre, N, Menzel Barraqueta JL, Shelley R, Lherminier P, Sarthou G. Inputs and processes affecting the distribution of particulate iron in the north Atlantic along the GEOVIDE (GEOTRACES GA01) section. Biogeosciences. 2019; 16(7): 1563-1582.

[37] Forsch K, Hahn-woernle L, Sherrell R, Roccanova J, Bu K, Burdige D, Vernet M, Barbeau K. Seasonal dispersal of fjord meltwaters as an important source of iron to coastal Antarctic phytoplankton. Biogeosciences Discuss. 2021; 1-49.

[38] Bao R, Blattmann TM, Mclntyre C, Zhao M, Egliinton T. Relationships between grain size and organic carbon C14 heterogeneity in continental margin sediments. Earth and Planetary Science Letters. 2019; 505:76-85.

[39] قائمی حسنیه، راه‌بانی مریم، شربتی سعید. بررسی امکان رخداد فراجوشی ساحلی در حوالی دماغه جاسک.‎ هیدروفیزیک. 1397؛ 4(1): 69-84.

[40] سیوف‌جهرمی مریم. مدل‌سازی عددی اختلاط میان‌مقیاس چگالی در جبهه‌ها (مطالعه محدوده تنگه هرمز). دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر. رساله دکتری، 1392؛ ص. 113.

[41] Hamzehei S, Bidokhti AA, Mortazavi MS, Gheiby AH. Analysis of red tide in strait of Hormuz in 2008-2009 using ocean satellite data. International Journal of Marine Science and Engineering. 2012; 2(4):225-232.

[42] Johns W, Yao F, Olson D, Josey S, Grist J, Smeed D. Observations of seasonal exchange through the Straits of Hormuz and the inferred heat and freshwater budgets of the Persian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2003; 108(C12).

[43] رامک حسین، سیوف‌جهرمی مریم، اکبری پرستو. ردیابی توده آب خلیج‌فارس با استفاده از ویژگی‌های دما و شوری سطحی. اقیانوس‌شناسی. 1400؛ ۱۲(۴۸): ۲۸-۱۳.