ارزیابی بهبود شبیه‌سازی انرژی جنبشی پیچکی (EKE) در دریای خزر با استفاده از داده‌های بازتحلیل Era5 در مقایسه با Era-Interim

نویسندگان

1 دانش‌آموخته اقیانوس‌شناسی فیزیکی دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

2 گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

doi
چکیده

این مطالعه به بررسی تغییرات انرژی جنبشی پیچکی (EKE) در دریای خزر با استفاده از مدل اقیانوسی Princeton Ocean Model و دو مجموعه داده بازتحلیل Era-Interim و Era5 می‌پردازد. پژوهش حاضر با وضوح افقی 3 کیلومتر و 35 لایه قائم برای دوره 10 ساله (2009-2018) اجرا شد. نتایج نشان داد که استفاده از داده‌های Era5 منجر به بهبود قابل توجهی در شبیه‌سازی EKE می‌شود، به طوری که مقادیر میانگین سالانه انرژی جنبشی در (m2/s2 117/0) Era5 حدود دو برابر(m2/s2 06/0) Era-Interim برآورد شد. تغییرات فصلی EKE در هر دو مجموعه داده نشان داد که بیشترین فعالیت پیچکی در فصل تابستان (با اوج m²/s² 15/0 در Era5) و کمترین آن در زمستان رخ می‌دهد. از دیدگاه مکانی، حوضه جنوبی خزر به دلیل حجم آب بیشتر با تأکید بر تغییرات نسبی EKE به عنوان فعال‌ترین منطقه شناسایی شد. هر چند اوج EKE در حوضه شمالی (با اوج m²/s² 15/0) است اما این حوضه، کمترین تغییرپذیری را به دلیل حجم و عمق آب نشان داد. تحلیل‌ها حاکی از آن است که بهبود وضوح مکانی (از °79/0 به °25/0) و به‌روزرسانی پارامترهای فیزیکی در Era5 عامل اصلی این تفاوت‌هاست. این یافته‌ها با مطالعات اخیر در دیگر حوضه‌های نیمه‌محصور همخوانی دارد و اهمیت استفاده از جدیدترین نسخه‌های داده‌های بازتحلیل در مدل‌سازی‌های اقیانوسی را برجسته می‌سازد. نتایج این تحقیق می‌تواند مبنای ارزشمندی برای مطالعات آینده در زمینه پیش‌بینی جریان‌های دریایی، مدیریت اکوسیستم و پایش آلاینده‌ها در دریای خزر فراهم آورد.