تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,573 |
تعداد مقالات | 71,036 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,505,092 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,769,205 |
مطالعه ویژگیهای تلاطمی لایه اکمن کف در خلیجفارس با روش شبیهسازی پیچک بزرگ | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 12، دوره 44، شماره 3، آبان 1397، صفحه 659-670 اصل مقاله (621.25 K) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2018.249600.1006965 | ||
نویسندگان | ||
محمد فرمان آرا1؛ حسین ملکوتی* 2؛ اسماعیل حسن زاده3 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه علوم جوی و اقیانوسی (غیر زیستی)، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران | ||
2دانشیار، گروه علوم جوی و اقیانوسی (غیر زیستی)، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران | ||
3استاد، گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران | ||
چکیده | ||
در این تحقیق با استفاده از مدل شبیهسازی پیچک بزرگ موازیسازی شده (PALM)، ویژگیهای لایه اکمن کف خلیجفارس در تابستان و پاییز مطالعه شده است. برای این منظور سه آزمایش عددی با تأکید بر تأثیر چینهبندی بر لایه اکمن طراحی شد. یک آزمایش مرجع بدون گرادیان دما و شوری و دو آزمایش با گرادیان دما و شوری متناسب با شرایط تجربی تابستان و پاییز خلیجفارس پیادهسازی و اجرا شد. نتایج نشان داد هنگامیکه چینهبندی در خلیجفارس قوی باشد، لایه اکمن تنها به لایه آمیخته کف محدود میشود و مؤلفههای سرعت اکمن نمیتوانند به لایههای بالایی نفوذ کنند. در پاییز پهنای لایه پیکنوکلاین کمتر است و به 20 متر میرسد؛ درنتیجه مارپیچ اکمن پهنتر و بزرگی مؤلفه سرعت عمود بر جریان زمینگرد حدود 25% بیشتر میشود. نتایج نشان میدهد که اگر شار گرمایی در کف یا سطح وجود نداشته باشد، با گذر زمان در مرز بین لایه چینهبندی و لایه آمیخته، یک لایه پیکنوکلاین شدید به پهنای حدود 4 متر بهوجود میآید که باعث افزایش پایداری شاره و درنتیجه مانع نفوذ جریانهای تلاطمی میشود. چینهبندی تأثیری روی انرژی جنبشی تلاطمی و تنش کف ندارد؛ اما باعث میشود که تلاطم سریعتر شکل بگیرد. مشاهده شد که در مرز بین لایه چینهبندی و لایه آمیخته تنش برشی افزایش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
لایه اکمن؛ لایه آمیخته کف؛ شبیهسازی پیچک بزرگ؛ مدل پالم؛ خلیجفارس | ||
مراجع | ||
محمدی، ف.، حسنزاده، ا. و فرمانآرا، م. 1394، ویژگیهای فیزیکی لایه آمیخته اقیانوسی در خلیجفارس با استفاده از مدل PALM و شبیهسازی ادیهای بزرگ، paper presented at the LES، سومین کنفرانس بینالمللی اقیانوسشناسی خلیجفارس.
Azizpour, J., Chegini, V., Khosravi, M. and Einali, A., 2014, Study of the physical oceanographic properties of the persian gulf, strait of hormuz and gulf of oman based on PG-GOOS CTD measurements. Journal of the Persian Gulf, 5(18), 37-48.Coleman, G. N., Ferziger, J., Spalart, P., 1990, A numerical study of the turbulent Ekman layer. Journal of Fluid Mechanics, 213, 313-348. Coleman, G., Ferziger, J. and Spalart, P., 1992, Direct simulation of the stably stratified turbulent Ekman layer. Journal of Fluid Mechanics, 244, 677-712. Deusebio, E., Brethouwer, G., Schlatter, P. and Lindborg, E., 2014, A numerical study of the unstratified and stratified Ekman layer. Journal of Fluid Mechanics, 755, 672-704. Ekman, V. W., 1905, On the influence of the earth's rotation on ocean currents. Ark. Mat. Astron. Fys., 2, 1-53. Esau, I., 2014, Indirect air–sea interactions simulated with a coupled turbulence-resolving model. Ocean Dynamics, 64(5), 689-705. Maronga, B., Gryschka, M., Heinze, R., Hoffmann, F., Kanani-Sühring, F., Keck, M. and Raasch, S., 2015, The Parallelized Large-Eddy Simulation Model (PALM) version 4.0 for atmospheric and oceanic flows: model formulation, recent developments, and future perspectives. Geoscientific Model Development Discussions, 8(2), 1539-1637. Noh, Y., Cheon, W. G. and Raasch, S., 2003, The role of preconditioning in the evolution of open-ocean deep convection. Journal of Physical oceanography, 33(6), 1145-1166. Noh, Y., Min, H. S. and Raasch, S., 2004, Large eddy simulation of the ocean mixed layer: The effects of wave breaking and Langmuir circulation. Journal of Physical oceanography, 34(4), 720-735. Noh, Y., Kang, I., Herold, M. and Raasch, S., 2006, Large eddy simulation of particle settling in the ocean mixed layer. Physics of Fluids (1994-present), 18(8), 085109. Noh, Y., Goh, G., Raasch, S. and Gryschka, M., 2009, Formation of a diurnal thermocline in the ocean mixed layer simulated by LES. Journal of Physical oceanography, 39(5), 1244-1257. Noh, Y., Goh, G. and Raasch, S., 2010, Examination of the mixed layer deepening process during convection using LES. Journal of Physical oceanography, 40(9), 2189-2195. Noh, Y., Lee, E., Kim, D. H., Hong, S. Y., Kim, M. J. and Ou, M. L., 2011, Prediction of the diurnal warming of sea surface temperature using an atmosphere‐ocean mixed layer coupled model. Journal of Geophysical Research: Oceans (1978–2012), 116(C11). Perlin, A., Moum, J., Klymak, J., Levine, M., Boyd, T. and Kosro, P., 2007, Organization of stratification, turbulence, and veering in bottom Ekman layers. Journal of Geophysical Research: Oceans, 112(C5). Pham, H. and Sarkar, S., 2017, Turbulent entrainment in a strongly stratified barrier layer. Journal of Geophysical Research: Oceans. Raasch, S. and Etling, D., 1998, Modeling Deep Ocean Convection: Large Eddy Simulation in Comparison with Laboratory Experiments. Journal of Physical oceanography, 28(9), 1786-1802. doi:10.1175/1520-0485(1998)028<1786:MDOCLE>2.0.CO;2 Raasch, S. and Schröter, M., 2001, PALM–a large-eddy simulation model performing on massively parallel computers. Meteorologische Zeitschrift, 10(5), 363-372. Reynolds, R. M., 1993, Physical oceanography of the Gulf, Strait of Hormuz, and the Gulf of Oman—Results from the Mt Mitchell expedition. Marine Pollution Bulletin, 27, 35-59. Saiki, E. M., Moeng, C.-H. and Sullivan, P. P., 2000, Large-eddy simulation of the stably stratified planetary boundary layer. Boundary-Layer Meteorology, 95(1), 1-30. Skyllingstad, E., Duncombe, J. and Samelson, R., 2016, Large-eddy Simulation of Ekman Layer Instabilities in the Ocean Mixed Layer: Comparison with Theory. Paper presented at the AGU Fall Meeting Abstracts. Swift, S. A. and Bower, A. S., 2003, Formation and circulation of dense water in the Persian/Arabian Gulf. Journal of Geophysical Research: Oceans, 108(C1). Taylor, J. R. and Sarkar, S., 2008, Stratification effects in a bottom Ekman layer. Journal of Physical oceanography, 38(11), 2535-2555. Thoppil, P. G. and Hogan, P. J., 2010, A modeling study of circulation and eddies in the Persian Gulf. Journal of Physical oceanography, 40(9), 2122-2134. Wakata, Y., 2011, Dependence of seafloor boundary layer thickness on the overlying flow direction: a large eddy simulation study. Journal of oceanography, 67(5), 667-673. Wakata, Y., 2013, Some properties of tidal currents estimated from analytical and LES simulation studies. Journal of oceanography, 69(6), 737-751. Wakata, Y., Endoh, T. and Yoshikawa, Y., 2017, LES study of near-seabed tide-induced turbulence in the East China Sea. Continental Shelf Research, 145, 21-31. Wicker, L. J. and Skamarock, W. C., 2002, Time-splitting methods for elastic models using forward time schemes. Monthly Weather Review, 130(8), 2088-2097. Zikanov, O., Slinn, D. N. and Dhanak, M. R., 2003, Large-eddy simulations of the wind-induced turbulent Ekman layer. Journal of Fluid Mechanics, 495, 343-368. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,109 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 768 |