تغییرات دما، شوری و چگالی آب‌های شمالی خلیج‌فارس در فصل بهار بر اساس یافته‌های کاوشگر خلیج فارس (1398)

پایندهی, یاسمن; سیوف جهرمی, مریم; حمزه ئی, صمد

تغییرات دما، شوری و چگالی آب‌های شمالی خلیج‌فارس در فصل بهار بر اساس یافته‌های کاوشگر خلیج فارس (1398)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

یاسمن پایندهی ¹

مریم سیوف جهرمی ²

صمد حمزه ئی ³

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک دریا، گروه علوم غیرزیستی جوی و اقیانوسی، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، ایران

² گروه علوم غیرزیستی جوی و اقیانوسی، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، ایران

³ گروه فیزیک دریا، پزوهشکده علوم دریایی، پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی، تهران، ایران

چکیده

خلیج‌فارس، حوضه آبی نیم‌بسته ای است که کشورهای مختلفی از آن منتفع می‌شوند و آب‌های سرزمینی آن مختص یک کشور نیست. در مطالعات گذشته کمتر به بررسی توزیع دما و شوری در بخش ایرانی آب خلیج فارس پرداخته شده است، لذا در این پژوهش، ویژگی‌های دما و شوری، در بخش ایرانی آب خلیج فارس مورد بررسی قرار گرفته است. داده‌های مورد استفاده در این پژوهش، داده‌های دما و شوری CTD مربوط به گشت میدانی کاوشگر خلیج‌فارس (اردیبهشت 1398) می‌باشد. ده ایستگاه انتخاب گردید و داده‌ها به دو دسته مقطع شرقی و غربی آب‌های سرزمینی ایران تقسیم گردید و سپس در نرم‌افزار ODV تحلیل شد. نتایج به خوبی نشان می‌دهد که در ایستگاه‌‌های عمود بر سواحل ایرانی، ستون آب تا آخرین عمق اندازه‌گیری شده، آب لایه‌بندی است و شرایط چگال‌گرای از سمت ساحل ایران به طرف آب‌های میانه خلیج‌فارس به خوبی مشاهده می‌شود. این ویژگی می‌تواند به علت پیچک پادساعتگردی باشد که از آب سطحی ورودی اقیانوس هند (IOSW) شکل می‌گیرد. این پیچک ناشی از سرعت جریانی است که با ورود به خلیج فارس به تدریج کاهش می‌یابد و ناپایداری افقی دارد که به تدریج می‌تواند موجب فراجوشی شود. وجود فراجوشی در ایستگاه ۷ در عمق بیش از ۵۰ متر دیده می‌شود که کمینه دما (C° ۵۷/۲۰) و شوری (حدود psu 40) در اعماق کمتری مشاهده می‌شود که نشان دهنده بالاآمدن آب است.

کلیدواژه‌ها

چگال‌گرای

کاوشگر خلیج‌فارس

آب‌های سرزمینی

دما

شوری

20.1001.1.24767131.1402.9.1.4.9

موضوعات

فیزیک دریا

عنوان مقاله English

Temperature, Salinity, and Density Changes in the Northern Waters of the Persian Gulf During Spring: Insights from the Persian Gulf Explorer (2019)

نویسندگان English

ِYasamanِ Payandehi ¹

Maryam Soyufjahromi ²

Samad Hamzei ³

¹ Master Science Student of Physical Oceanography, Department of Nonliving Resources of Atmosphere and Ocean, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan

² Department of Nonliving Sciences of Atmosphere and Ocean, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan,

³ Department of Physical Oceanography , National Research Institute of Oceanography and Atmospheric Sciences, Tehran, Iran

چکیده English

The Persian Gulf is a semi-enclosed water basin that is utilized by various countries, and its territorial waters are not exclusive to Iran. Past studies have largely overlooked the distribution of temperature and salinity in the Iranian section of the Persian Gulf. This research investigates the characteristics of temperature and salinity in this region. The data used in this study consists of CTD temperature and salinity measurements collected during the Persian Gulf Explorer expedition in May 2019. Ten stations were selected, and the data were divided into two sections: eastern and western parts of Iran’s territorial waters, and then analyzed using ODV software. The results indicate that at stations perpendicular to the Iranian coast, the water column down to the deepest measured depth exhibits stratification and well-defined baroclinic conditions from the Iranian coast to the mid-waters of the Persian Gulf. This stratification is influenced by a counterclockwise eddy resulting from the inflow of Indian Ocean Surface Water (IOSW). The inflow velocity gradually decreases as it enters the Persian Gulf, leading to horizontal instability that can induce upwelling. Notably, upwelling is observed at station 7, where at depths exceeding 50 meters, the minimum temperature (20.57 °C) and salinity (approximately 40 psu) are recorded, indicating the rising of deeper water.

کلیدواژه‌ها English

Baroclinic

Persian Gulf Explorer

territorial waters

temperature

salinity

[1] فرخی‌مقدم صفیه، علی‌اکبری بیدختی عباسعلی، احمدی گیوی فرهنگ، عظام مجتبی. مطالعه تغییرپذیری پارامترهای فیزیکی (دما و شوری) آب‌های خلیج‌فارس ناشی از تغییرات اقلیم با استفاده از یک مدل‌سازی عددی و برخی داده‌های اندازه‌گیری. علوم زمین. 1400؛ 31 (119): 63-70.

[2] Koblinsky C, Hildebrand P, LeVine D, Pellerano F, Chao Y, Wilson W, Lagerloef G. Sea surface salinity from space: Science goals and measurement approach. Radio Science. 2003; 38(4): 29_1-29_7.

[3] Colling A. Ocean circulation (Vol. 3). Butterworth-Heinemann. 2^nd edition. The Open University. 2001. p.285.

[4] Oxford University. Glossary of Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics. 2024; https: //www.physics.ox.ac.uk/research/group/geophysical-and-astrophysical-fluid-dynamics/tutorials/glossary

[5] Kämpf J. Ocean Modelling for Beginners Using Open-Source Software. Springer Science & Business Media. 2009. p.167.

[6] Weisberg RH, Black BD, Li Z. An upwelling case study on Florida's west coast. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2000;105(C5): 11459-69.

[7] Fallah F, Mansoury D. Coastal upwelling by wind-driven forcing in the Caspian Sea: A numerical analysis. Oceanologia. 2022; 64(2): 363-75.

[8] Fallah F, Mansoury D. Temperature structure and wind-induced water level anomalies in the Caspian Sea: a study on coastal upwelling. Regional Studies in Marine Science. 2023; 62: 102975.

[9] Brown J. Ocean circulation: prepared by an Open University course team. Elsevier. 2016. p. 242.

[10] Fernández-Carrera A, Kiko R, Hauss H, Hamilton DS, Achterberg EP, Montoya JP, Dengler M, Brandt P, Subramaniam A. Nitrogen fixation rates in the Guinea Dome and the equatorial upwelling regions in the Atlantic Ocean. Biogeochemistry. 2023;166(3): 191-210.

[11] Largier JL. Upwelling bays: How coastal upwelling controls circulation, habitat, and productivity in bays. Annual review of marine science. 2020;12: 415-47.

[12] Bordbar MH, Mohrholz V, Schmidt M. The relation of wind-driven coastal and offshore upwelling in the Benguela Upwelling System. Journal of Physical Oceanography. 2021;51(10): 3117-33.

[13] Odic R, Bensoussan N, Pinazo C, Taupier-Letage I, Rossi V. Sporadic wind-driven upwelling/downwelling and associated cooling/warming along Northwestern Mediterranean coastlines. Continental Shelf Research. 2022; 250: 104843.

[14] Sellers AJ, Leung B, Altieri AH, Glanz J, Turner BL, Torchin ME. Seasonal upwelling reduces herbivore control of tropical rocky intertidal algal communities. Ecology. 2021; 102(6): e03335.

[15] Calado L, Da Silveira ICA, Gangopadhyay A, De Castro BM. Eddy-induced upwelling off cape são tomé (22 s, Brazil). Continental Shelf Research. 2010;30(10-11): 1181-8.

[16] Yung CK, Morrison AK, Hogg AM. Topographic hotspots of Southern Ocean eddy upwelling. Frontiers in Marine Science. 2022;9: 855785.

[17] Silva M, Araujo M, Geber F, Medeiros C, Araujo J, Noriega C, Costa da Silva A. Ocean dynamics and topographic upwelling around the Aracati Seamount-North Brazilian Chain from in situ observations and modeling results. Frontiers in Marine Science. 2021;8: 609113.

[18] Thompson RE. Oceanography of the British Columbia coast. Canada: Department of fisheries and Oceans. 1981. p.291.

[19] Ahn Y, Shanmugam P, Moon J, Ryu JH. Satellite remote sensing of a low-salinity water plume in the East China Sea. Annales Geophysicae. 2008; 26(7): 2019-35.

[20] Rochford D. Salinity maxima in the upper 1000 meters of the North Indian Ocean. Marine and Freshwater Research. 1964;15(1): 1-24.

[21] 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: 35-59.

[22] Soyuf Jahromi M. Tidal components along the north of Oman Gulf and Persian Gulf. International Journal Of Coastal, Offshore And Environmental Engineering(ijcoe). 2023; 8(4): 36-48.

[23] Soyuf Jahromi M, Emami M. The role of different positions of tidal turbines for energy extraction in Qeshm channel. International Journal Of Coastal, Offshore And Environmental Engineering(ijcoe). 2021; 6(5): 1-9.

[24] امامی مهدیه، سیوف‌جهرمی مریم، بهمن‌زادگان جهرمی علیرضا. اثر خط ساحلی بر الگوی جریان جزرومدی. مجله علوم و فنون دریایی. 1398؛ 18(2): 25-12.

[25] پورکریمیان عاطفه، سیوف‌جهرمی مریم، ملکوتی حسین. ردیابی منشأ اقیانوسی محتوای آب بارشی بندر دیر (اسفندماه 1395). مجله علوم و فنون دریایی. 1400؛ 20(3): 49-31.

[26] پورکریمیان عاطفه، سیوف‌جهرمی مریم، ملکوتی حسین. بررسی و مطالعه نحوه انتقال رطوبت سیلاب (مطالعه موردی: سیلاب اسفند 1395 در جنوب و جنوب غربی ایران). فصلنامه علمی علوم و فنون آبخاکی. 1400؛ 2(4)، 61-40.

[27] رامک حسین، سیوف‌جهرمی مریم، اکبری پرستو. استفاده از داده‌های دمای سطحی آب دریای عمان جهت شناسایی آب زیرسطحی خلیج‌فارس. هیدروفیزیک. 1401؛ 7(2): 93-79.

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

[29] رامک حسین، سیوف جهرمی مریم، اکبری پرستو. بررسی شوری و دمای توده آب خلیج‌فارس با استفاده از مدل FVCOM. اقیانوس‌شناسی. ۱۴۰۱؛ ۱۳(۵۲): 120-106.

[30] Ramak H, Soyuf Jahromi M, Akbari, P. Investigating the downwelling of Persian Gulf Water in the Gulf of Oman. International Journal Of Coastal, Offshore And Environmental Engineering(ijcoe). 2023; 8(1): 1-9.

[31] لشکری شکیلا، سیوف‌جهرمی مریم، حمزه‌ئی صمد. تغییرات فصلی توده آب خلیج‌فارس در خلیج عمان. اقیانوس‌شناسی. 1402؛ 14(53): 122-103.

[32] سیوف‌جهرمی مریم، شاه منصوری زهره. تغییرات فصلی آنومالی تراز دریا در خلیج‌فارس (1396-1371). مجله علوم و فنون دریایی. 1401؛ 21(1): 15-1.

[33] سیوف‌جهرمی مریم، شاه منصوری زهره. الگوی ماهیانه ناهنجاری تراز سطح خلیج فارس. فصلنامه دریافنون.1399؛7(4):97-106.

[34] 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(C12).

[35] Soyuf Jahromi M. The spatial and temporal monitoring of the sea surface temperature anomaly of the Strait of Hormuz. International Journal Of Coastal, Offshore And Environmental Engineering(ijcoe). 2022; 7(4): 1-6.

[36] 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).

[37] Brewer PG, Dyrssen D. Chemical oceanography of the Persian Gulf. Progress in oceanography. 1985; 14: 41-55.

[38] Chao SY, Kao TW, Al‐Hajri KR. A numerical investigation of circulation in the Persian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans. 1992; 97(C7): 11219-36.

[39] Swift SA, Bower AS. Formation and circulation of dense water in the Persian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2003; 108(C1): 4-1-4-21.

[40] Bidokhti A, Ezam M. The structure of the Persian Gulf outflow subjected to density variations. Ocean Science Discussions. 2008; 5(2): 135-61.

[41] John V, Coles S, Abozed A. Seasonal cycles of temperature, salinity and water masses of the western Persian Gulf. Oceanologica acta. 1990; 13(3): 273-81.

[42] Dorgham M, Moftah A. Environmental conditions and phytoplankton distribution in the Persian Gulf and Gulf of Oman, September 1986. Journal of the Marine Biological Association of India. Cochin. 1989; 31(1): 36-53.

[43] Kämpf J, Sadrinasab M. The circulation of the Persian Gulf: a numerical study. Ocean Science Discussions. 2005; 2(3): 129-64

[44] لشکری شکیلا. ردیابی توده آب خلیج‌فارس در دریای عمان با استفاده از داده‌های اندازه‌گیری شده WOA با نرم‌افزار ODV [پایان‌نامه کارشناسی ارشد]. بندرعباس: دانشگاه هرمزگان؛ ١۴۰١. ص. ۲١۶.

[45] محمدپور فرزانه، حمزه ئی صمد، سیوف جهرمی مریم. مطالعه زمستانه پایداری و همرفت پخش دوگانه در شرق تنگه هرمز. هیدروفیزیک. 1401؛ 8(2): 90-100.

[46] Al-Ansari EM, Husrevoglu YS, Yigiterhan O, Youssef N, Al-Maslamani IA, Abdel-Moati MA, et al. Seasonal variability of hydrography off the east coast of Qatar. Arabian Journal of Geosciences. 2022;15(22): 1659.

[47] Wang Z, Shi X, Huang H. Observation of physical oceanography at the Y3 seamount (Yap Arc) in winter 2014. Journal of Oceanology and Limnology. 2022;40(4): 1314-32.

[48] Shi X, Wang Z, Huang H. Physical oceanography of the Caroline M4 seamount in the tropical western Pacific Ocean in summer 2017. Journal of Oceanology and Limnology. 2021;39: 1634-50.

[49] Abrahams A, Schlegel RW, Smit AJ. Variation and change of upwelling dynamics detected in the world’s eastern boundary upwelling systems. Frontiers in Marine Science. 2021; 8, 626411.

[50] Lorente P, Piedracoba S, Montero P, Sotillo MG, Ruiz MI, Álvarez-Fanjul E. Comparative analysis of summer upwelling and downwelling events in NW Spain: a model-observations approach. Remote Sensing. 2020; 12(17): 2762.

[51] 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): 1563-82.

[52] Forsch KO, Hahn-Woernle L, Sherrell RM, Roccanova VJ, Bu K, Burdige D, Vernet M, Barbeau KA. Seasonal dispersal of fjord meltwaters as an important source of iron and manganese to coastal Antarctic phytoplankton. Biogeosciences. 2021; 18(23): 6349-75.

[53] سیوف جهرمی مریم، رضایی پورمشیزی الهه. ردپای پلوم اروندرود در شمال خلیج‌فارس در فصل بهار. علوم و فناوری دریا. 1398؛ 23 (90): 35-41.

[54] Piontkovski S, Chiffings T. Long-term changes of temperature in the Sea of Oman and the western Persian Sea. International Journal of Oceans and Oceanography. 2014; 8(1): 53-72.

[55] Yao F, Johns WE. A HYCOM modeling study of the Persian Gulf: 2. Formation and export of Persian Gulf Water. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2010; 115(C11).

[56] ثابت عهد جهرمی عبدالرضا، لاری کامران، سلطانیان‌فرد محمدجعفر، رئیسی کمیز امین. مطالعه تأثیر پیچک‌های میان‌مقیاس بر توزیع گرادیان دما و شوری در خلیج‌فارس و تنگه هرمز، سیزدهمین همایش صنایع دریایی، جزیره کیش. 1390؛ 17-19 آبان: 1-9.

[57] رئیسی امین، مهرفر حسام‌الدین، علی‌اکبری بیدختی عباسعلی، ترابی آزاد مسعود، لاری کامران، ناظم‌السادات محمدجعفر، عظام مجتبی. مطالعه پیچک‌های میان‌مقیاس تخت تأثیر جریان‌های ساحلی در خلیج‌فارس و نقش آن در اقلیم منطقه. جغرافیایی طبیعی. 1398؛ 12 (46): 75-90.

[58] درس‌خوان سمیه، سیوف‌جهرمی مریم. حل عددی ادی میان‌مقیاس زمینگردی در مدل آب کم‌عمق. اقیانوس‌شناسی. ۱۴۰۱؛ ۱۳ (۴۹): 9۱-8۱.