بررسی عملکرد معادلات غیرخطی آب کم‌عمق در مدلسازی امواج سونامی

نویسندگان

1 استادیار، گروه زلزله‌شناسی، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه زلزله‌شناسی، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه زلزله‌شناسی، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.30499/ijg.2024.473851.1622
چکیده

در این مقاله معادلات غیرخطی آب کم‌عمق در مدلسازی عددی امواج سونامی مورد بررسی و ارزیابی قرار داده می‌شود. مدلسازی سونامی شامل سه‌مرحله تولید، انتشار و بالاروی امواج سونامی است. در این مطالعه ابتدا از یک آزمون‌ محک برای ارزیابی کلی مدل غیرخطی آب کم‌عمق استفاده شد و پس از حصول اطمینان از عملکرد آن، شبیه‌سازی سه رویداد واقعی سونامی (2004 اقیانوس هند، 2011 ژاپن و 1945 مکران) انجام شد. همواره داده‌های واقعی یا آزمایشگاهی نقش مهمی در تنظیم و کالیبره‌کردن مدل‌های عددی ایفا می‌نمایند. تطبیق نتایج مدل‌سازی با داده‌های واقعی در این مطالعه حاکی از دقت قابل قبول مدلسازی عددی غیرخطی آب کم‌عمق در شبیه‌سازی امواج سونامی می‌باشد. این امر بخصوص در مورد سونامی 2011 ژاپن که شامل داده‌های مناسب و دقیق‌تر می‌باشد، بیشتر مشهود است. لازم به ذکر است که اختلاف بین خروجی مدلسازی و داده واقعی تنها ناشی از خطاهای دستگاهی و روش مدلسازی نمی‌باشد و عامل بسیار کلیدی دیگر درک ناقص از چشمه سونامی است. بدین جهت مدلسازی چشمه تولید سونامی دارای بیشترین عدم قطعیت و حیاتی‌ترین مرحله مدلسازی است. هرچند با وجود شناخته‌شده بودن معادلات موج آب، نیاز به بهبود و پیشرفت مدلسازی انتشار و بالاروی سونامی و به خصوص گنجاندن دقیق‌تر اثر عواملی نظیر پاشش، اصطکاک بستر و ساحل و دینامیک موج در ساحل محسوس است اما ارزیابی مناسب خطر سونامی، هشدار سونامی و آمادگی در برابر آن همگی به مدلسازی چشمه سونامی وابسته می‌باشند که این مسئله تاکیدی بر نقش بسیار مهم آن می‌باشد.