مدلسازی عددی و آشکارسازی اتوماتیک پیچکهای زیرمیانمقیاس (Submesoscale) در خلیجفارس با استفاده از یک الگوریتم هندسه برداری
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران
2 استادیار، گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی و اقیانوسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران
3 دانشیار، گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران
doi
10.22059/jesphys.2021.307109.1007237چکیده
پیچکها یکی از پدیدههای معمول دریایی هستند که باعث انتقال انرژی و جرم در دریا میشوند. شناسایی و استخراج پیچکها یکی از جنبههای مهم اقیانوسشناسی فیزیکی است و الگوریتمهای اتوماتیک شناسایی پیچکها از اساسیترین ابزارها برای آشکارسازی و تحلیل پیچکها هستند. از نظر ابعاد و مدتدوام، پیچکها به دو نوع میانمقیاس و زیرمیانمقیاس تقسیم میشوند که پیچکهای زیرمیانمقیاس دارای مقیاس طولی 100 متر تا 10 کیلومتر و مقیاس زمانی 1 تا 10 روز هستند. در این مطالعه از الگوریتم هندسه برداری برای شناسایی اتوماتیک پیچکها در خلیجفارس استفاده شده است که این الگوریتم بر مبنای چرخش بردار سرعت جریان عمل میکند. دادههای اصلی استفادهشده برای آشکارسازی پیچکها، خروجیهای مدل عددی شامل مؤلفههای سرعت هستند. این خروجیها حاصل مدلسازی عددی با درنظرگرفتن واداشتهای گرما-شوری و تنش باد هستند که پس از پایداری و صحتسنجی مدل عددی جهت استخراج پیچکها بهعنوان ورودی الگوریتم در نظر گرفته شدهاند. در مجموع 4308 پیچک چرخندی و 2860 پیچک واچرخندی در لایهی سطحی و 617 پیچک چرخندی و 329 پیچک واچرخندی در پایینترین لایه یعنی عمق 50 متری بهازای دادههای روزانه طی یک سال خروجی مدل شناسایی شد. تعداد پیچکها در فصل زمستان بیشترین و در فصل تابستان کمترین است و شعاع میانگین پیچکهای واچرخندی در فصل زمستان و چرخندی در فصل تابستان بیشینه است. بیشترین شعاع پیچکها در بازه بین 5-10 کیلومتر و مدت دوام بیشتر آنها نیز بین 3-6 روز است. همچنین هرچه طول عمر پیچکها و شعاع آنها بیشتر باشد، میتوانند در عمق بیشتری نفوذ کنند.