این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
ژئوفیزیک ایران، جلد ۱۷، شماره ۲، صفحات ۳۵-۵۳
عنوان فارسی مطالعه عددی مقایسه‌ای گردش آب در خلیج فارس با بهره‌گیری از طرح‌واره‌های تلاطمی مختلف
چکیده فارسی مقاله پیچیده بودن فرآیند اختلاط تلاطمی در خلیج فارس که یک دریای نیمه بسته است باعث می‌شودمی شود که این دریا گزینه مناسبی برای آزمودن عملکرد طرح‌واره تلاطمی در شبیه‌سازی عددی گردش آب در آن باشد. محاسبه یا پیش‌بینی جریان آن ها در این محیط‌ها و گردش آب با در نظردرنظر گرفتن مسئله تلاطم از همه نظر مهم است به عنوان مثال از نظر پخش آلودگی‌ها، زیست‌محیطی، شیلاتی، کشتیرانی، و حتی نظامی در این مطالعه، مدل عددی سه بعدی COHERENS برای شبیه‌سازی گردش آب در خلیج فارس مورد استفاده قرار گرفته است. از دستگاه سیستم مختصات دکارتی برای راستای افقی و از دستگاه ازسیستم مختصات سیگما با 10 لایه برای راستای قائم استفاده شده است. خط ساحلی خلیج فارس و عمق آن بر اساس داده‌های عمق سنجی به دست آمده است. چهار طرح‌واره تلاطمی به جهت آزمودن عملکرد آن‌هاا به مدل اعمال شده است. طرح‌واره‌های اعمال شده شامل دو طرح‌واره بستار تلاطمی k-l و κ-ε و دو طرح‌واره جبری پاکانووسکی و فیلاندر (P-P) و طرح‌وار وابسته به جریان (جریان(f-d) می‌باشد. در شبیه‌سازی گردش آب در خلیج فارس، پارامترها‌ شوری و دما و الگوهای جریانات در سطح و کف، تکامل زمانی دما­شیب، تکامل زمانی شوری و پارامتر‌های تلاطمی از جمله انرژی جنبشی تلاطمی و آهنگ و اتلاف انرژی و طول اختلاط و وشکسانی پیچکی و پخش پیچکی با اعمال این چهار طرح‌واره مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. نتایج بیانگر این است که حساسیت بیشتر عملکرد طرح‌واره‌ها در برآورد پارامتر‌های تلاطمی است و شبیه‌ سازی الگوهای جریان و تاوایی در راستای افق، حساسیت کمتری در مقابل عملکرد طرح‌واره‌های مختلف تلاطمی نشان می‌دهند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله گردش آب در خلیج فارس، طرح‌واره‌های تلاطمی، مدل عددی COHERENS،
عنوان انگلیسی A comparative numerical study of water circulation in the Persian gulf using different turbulence schemes
چکیده انگلیسی مقاله The complex process of turbulent mixing in the Persian Gulf which is a semi-closed sea makes it a good option for testing the performance of different turbulence schemes in the numerical simulation of water circulation in it. Calculating or predicting the flow and water circulation in such semi-enclosed sea, by taking the turbulence into account, is important in every respect, for example in terms of spread of contaminations, environmental, fisheries, shipping, and even the military. In this study, the 3D ocean model COHERENS (COupled Hydrodynamical Ecological model for REgioNal Shelf seas) is used for water circulation simulation of the Persian Gulf. Cartesian coordinate system is used for horizontal direction and sigma coordinate with 10 layers is used for the vertical direction. Persian Gulf coastline and its bathymetry are based on ETOPO-2 data, which are obtained from the digital data of seabed and bulge of the earth with latitudinal and longitudinal geographical two-minute networks. The model is forced by climatologic monthly mean atmospheric forcing at 10-m reference height above ground derived from 54 years (1948–2002) of National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) data. The advection scheme that is used for momentum and scalars is either total variation diminishing (TVD) scheme, which uses the super bee limiter. The uniform bottom friction coefficient was chosen at 0.005 (m/s) and uniform value for the bottom roughness length that was chosen as 0.015 (m), based on the bottom roughness of the basin. Four turbulence schemes are implemented in the model to test their performance. These include two turbulence closure schemes of k-ε, k-l (Mellor–Yamada), and two algebraic schemes of Pacanowski and Philander and flow-dependent scheme. For the k-ε and k-l models, we used one-equation model for transport equation, the “Blackadar” formulation for mixing length, and limiting conditions for turbulence variables are enabled. The stability functions are expressed in terms of the Richardson number. In the numerical simulation of water circulation in the Persian Gulf, the turbulence schemes are studied to investigate salinity and temperature parameters, flow patterns in the surface and bottom, meso-scale eddies and turbulence parameters including the turbulent kinetic energy and energy dissipation rate, the mixing length, eddy adhesion and eddy diffusivity. The model has been successful in simulating the intrusion of low salinity waters into the Persian Gulf and baroclinic instability and the formation of mesoscale eddies in the center of the basin. In comparison between the performance of schemas, the results show that the schemes are very sensitive in estimating the turbulence parameters and simulation of flow patterns, vorticity, salinity and temperature, show less sensitivity to the performance of various turbulence schemes.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله گردش آب در خلیج فارس, طرح‌واره‌های تلاطمی, مدل عددی COHERENS
نویسندگان مقاله مستانه مهندسی نمین |
استادیار، گروه علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آستارا، آستارا، ایران

عباسعلی علی اکبری بیدختی |
استاد، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://www.ijgeophysics.ir/article_162479_484077be12d10b67f42ab2f44dfe234a.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات