تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,119,160 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,225,480 |
شبیه سازی عددی امواج بادپناه در تنگههرمز با استفاده از مدل Delft3D | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 11، دوره 50، شماره 2، تیر 1403، صفحه 451-463 اصل مقاله (1.34 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2024.363402.1007548 | ||
نویسنده | ||
حامد دلدار* | ||
پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی، تهران، ایران. | ||
چکیده | ||
امواج درونی نقش اساسی در وضعیت هیدرولوژیکی و انرژی اقیانوسها دارد یکی از انواع امواج درونی امواج بادپناه است که در اثر عبور جریانهای زیرسطحی یا جزرومدی بر روی توپوگرافی بستر دریا به وجود میآیند و یکی از عوامل جابهجایی لایههای همچگالی در زیر آب است. این موضوع باعث تغییر میزان مواد مغذی دریا و چگالی دریا خواهد شد. بههمین دلیل شناخت امواج بادپناه در صنایع ماهیگیری و نظامی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله با استفاده از ماژول جریان مدل سهبعدی Delft3D بهصورت هیدرواستاتیک و غیرهیدرواستاتیک در تنگههرمز که بهدلیل داشتن کمعمقیهای فراوان مستعد تشکیل موج بادپناه میباشد شبیهسازی امواج بادپناه انجام شده است و با استفاده از تصویر ماهوارهای SAR، داده میدانی و مطالعات پیشین اعتبارسنجی صورت گرفت. نتایج وجود امواج بادپناه در تنگههرمز را نشان میدهند. هر دو مدل هیدرواستاتیک و غیرهیدرواستاتیک توانستهاند جهت انتشار و تولید امواج درونی را با تقریب مکانی قابلقبول شبیهسازی کنند، با این تفاوت که مدل غیرهیدرواستاتیک دارای مقادیر سرعت جریان بزرگتری میباشد، هرچند که نتایج هر دو مدل در دامنه 4/0- تا 4/0+ cm/s میباشد. با اینحال میتوان گفت حالت هیدرواستاتیک اغتشاشهای بیشتری را نشان میدهد و بهدلیل استفاده از مختصات قائم سیگما، لایه ترموکلاین را با دقت بالاتری شبیهسازی میکند. | ||
کلیدواژهها | ||
امواج بادپناه؛ تنگههرمز؛ Delft3D؛ هیدرواستاتیک؛ غیرهیدرواستاتیک | ||
مراجع | ||
Ali, L., Bai, Y., & Xu, Y. (2022). A methodology to derive design metocean internal wave current criteria for submarine structures. Ships and Offshore Structures, 17(2), 388-397. Alford, M. H., MacKinnon, J. A., Simmons, H. L., & Nash, J. D. (2016). Near-inertial internal gravity waves in the ocean. Annual review of marine science, 8, 95-123. Alford, M. H., Klymak, J. M., & Carter, G. S. (2014). Breaking internal lee waves at Kaena Ridge, Hawaii. Geophysical Research Letters, 41(3), 906-912. Andi, S., Rashidi Ebrahim Hesari, A., & Farjami, H. (2021). Detection of internal waves in the Persian Gulf. Remote Sensing Letters, 12(2), 190-198. Apel, J. R. (2002). Oceanic Internal Waves and Solitons, An Atlas of Oceanic Internal Solitary Waves, 189–206. Arlington, VA: Global Ocean Associates. Azizpour, J., Chegini, V., Khosravi, M., & 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. Brandt, P., Rubino, A., & Alpers, W. (1996). May). Internal waves in the Strait of Messina observed by the ERS 1/2 synthetic aperture radar. In IGARSS'96. 1996 International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 3, 1487-1489. IEEE. Chapman, D. C., & Haidvogel, D. B. (1993). Generation of internal lee waves trapped over a tall isolated seamount. Geophysical & Astrophysical Fluid Dynamics, 69(1-4), 33-54. Chassignet, E.P., Hurlburt, H.E., Smedstad, O.M., Halliwell, G.R., Hogan, P.J., Wallcraft, A.J., Baraille, R., & Bleck, R. (2007). The HYCOM (hybrid coordinate ocean model) data assimilative system. Journal of Marine Systems, 65(1-4), 60-83. Dissanayake, P., Hofmann, H., & Peeters, F. (2019). Comparison of results from two 3D hydrodynamic models with field data: Internal seiches and horizontal currents. Inland waters, 9(2), 239-260. Da Silva, J. C. B., Buijsman, M. C., & Magalhaes, J. M. (2015). Internal waves on the upstream side of a large sill of the Mascarene Ridge: A comprehensive view of their generation mechanisms and evolution. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 99, 87-104. Dastgheib, A., Roelvink, J. A., & Wang, Z. B. (2008). Long-term process-based morphological modeling of the Marsdiep Tidal Basin. Marine Geology, 256(1-4), 90-100. Deltares, Delft3D-FLOW User Manual: 3D/2D modelling suite for integral water solutions. 2018, Netherlands: Deltares. 672. Flood, R. D. (1988). A lee wave model for deep-sea mudwave activity. Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers, 35(6), 973-983. Garrett, C., & Munk, W. (1979). Internal waves in the ocean. Annual review of fluid mechanics, 11(1), 339-369. Ghazi, E., Aliakbari Bidokhti, A., Ezam, M., Zoljoodi, M., & Torabi Azad, M. (2021). Study of Tidal and Residual Current in the Persian Gulf. Hydrophysics, 6(2), 41-51. Gerritsen, H., De Goede, E. D., Platzek, F. W., Genseberger, M., Van Kester, J. A. T. M., & Uittenbogaard, R. E. (2007). Validation Document Delft3D-FLOW; a software system for 3D flow simulations. The Netherlands: Delft Hydraulics, Report X, 356, M3470. Hurley, D. L. (2017). Wind waves and internal waves in base mine lake (Doctoral dissertation, University of British Columbia). Ioc, I. H. O. (2003). Centenary Edition of the GEBCO Digital Atlas, published on CD-ROM on behalf of the Intergovernmental Oceanographic Commission and the International Hydrographic Organization as part of the General Bathymetric Chart of the Oceans. (No Title). Jackson, C. R., da Silva, J. C., Jeans, G., Alpers, W., & Caruso, M. J. (2013). Nonlinear internal waves in synthetic aperture radar imagery. Oceanography, 26(2), 68-79. Kanari, S. I. (1975). The long‐period internal waves in Lake Biwa. Limnology and Oceanography, 20(4), 544-553. Khalilabadi, M. R., Sadrinassab, M., Chegini, V., & Akbarinassab, M. (2015). Internal wave generation in the Gulf of Oman (outflow of Persian Gulf). Indian Journal of Geo-Marine Sciences, 44(3), 374-375. Lai, Z., Chen, C., Cowles, G. W., & Beardsley, R. C. (2010). A nonhydrostatic version of FVCOM: 2. Mechanistic study of tidally generated nonlinear internal waves in Massachusetts Bay. Journal of Geophysical Research: Oceans, 115(C12). Legg, S. (2021). Mixing by oceanic lee waves. Annual Review of Fluid Mechanics, 53, 173-201. Luijendijk, A. P. (2001). Validation, calibration and evaluation of Delft3D-FLOW model with ferry measurements. Delft, The Netherlands: Technical University of Delft, Master's thesis, 92p. MacKinnon, J.A., Zhao, Z., Whalen, C.B., Waterhouse, A.F., Trossman, D.S., Sun, O.M., Laurent, L.C.S., Simmons, H.L., Polzin, K., Pinkel, R., & Pickering, A. (2017). Climate process team on internal wave–driven ocean mixing. Bulletin of the American Meteorological Society, 98(11), 2429-2454. Marez, C., Lahaye, N. J., & Gula, J. (2020). Interaction of the Gulf Stream with small scale topography: A focus on lee waves. Scientific Reports, 10(1), 2332. Massel, S. R. (2015). Internal gravity waves in the shallow seas. Berlin/Heidelberg, Germany: Springer International Publishing. McLachlan, A. & Defeo, O. (2018). The Ecology of Sandy Shores. Third English Edition. Elsevier. 556. Nakamura, T., Awaji, T., Hatayama, T., Akitomo, K., Takizawa, T., Kono, T., Kawasaki, Y., & Fukasawa, M. (2000). The generation of large-amplitude unsteady lee waves by subinertial K1 tidal flow: A possible vertical mixing mechanism in the Kuril Straits. Journal of Physical Oceanography, 30(7), 1601-1621. Njoku, E. G. (Ed.). (2014). Encyclopedia of remote sensing (pp. 344-348). Springer New York. Parsapour‐Moghaddam, P., & Rennie, C. D. (2017). Hydrostatic versus nonhydrostatic hydrodynamic modelling of secondary flow in a tortuously meandering river: Application of Delft3D. River research and applications, 33(9), 1400-1410. Porcile, G., Enrile, F., Besio, G., & Pittaluga, M. B. (2022). Hydrostatic vs. non-hydrostatic modelling of density currents developing two dimensionally on steep and mild slopes. Applied Ocean Research, 121, 103085. Ródenas, J. A., & Garello, R. (1998). Internal wave detection and location in SAR images using wavelet transform. IEEE transactions on geoscience and remote sensing, 36(5), 1494-1507. https://doi.org/10.1109/36.718853 Wang, C.-A., Zhang, H., & Zhu, H.-L. (2023). Numerical predictions of internal waves and surface thermal signatures by underwater vehicles in density-stratified water using OpenFOAM. Ocean Engineering, 272, 113847. Wunsch, C. (1975). Internal tides in the ocean. Reviews of Geophysics, 13(1), 167-182. Xie, X., & Li, M. (2019). Generation of internal lee waves by lateral circulation in a coastal plain estuary. Journal of Physical Oceanography, 49(7), 1687-1697. Zhang, Z., Fringer, O. B., & Ramp, S. R. (2011). Three‐dimensional, nonhydrostatic numerical simulation of nonlinear internal wave generation and propagation in the South China Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans, 116(C5). | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 539 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 496 |