مدل‌سازی عددی خواص فیزیکی، جریان‌ها و پیچک‌های دریای خزر جنوبی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانش آموخته دکتری، مرکز علوم جوی و اقیانوسی سازمان هواشناسی، تهران، ایران

doi
10.30499/ijg.2021.300104.1352
چکیده

پژوهش حاضر به مطالعه تغییرات فصلی فرایندهای فیزیکی خزر جنوبی با استفاده از مدل اقیانوسی ROMS می‌پردازد. این مدل عددی برای هفت سال اجرا شد و خروجی‌های آن در سال آخر (2018) برای این پژوهش به‌کاررفت. در این شبیه‌سازی از داده‌های سه‌ساعته ECMWF (ERA Interim) برای واداشت‌های جوّی استفاده شده است. با توجه به قرار گرفتن دو رودخانه مهم کورا و سپیدرود در منطقه مورد مطالعه، ورودی این دو رود به مدل اِعمال شده است. نتایج مدل با داده‌های مشاهداتی و مدل‌سازی قبلی در دریای خزر اعتبارسنجی شده‌اند. بررسی‌ها نشان داد این مدل با مشاهدات میدانی و مدل‌های عددی اجراشده درگذشته همخوانی خوبی دارد. نتایج نشان می‌دهد تغییرات فصلی دما نسبت به شوری در این حوزه چشمگیرتر است. متوسط دمایی که مدل برای این حوزه برآورد کرده است، حدود 16 تا 18 درجه سانتی‌گراد است و مقدار میانگین برای شوری حدود 5/13 واحد شوری است. در بیشتر فصول، الگوهای جریان در این حوزه به‌صورت پادساعت‌گرد هستند. این الگوها که ناشی از وجود بادهای غالبی هستند که به‌صورت شمالی- جنوبی به سمت سواحل ایران می‌وزند، به شکل سواحل خزر جنوبی نیز وابسته‌اند. این جریانات سطحی که به‌ دلیل باد شکل می‌گیرند، با توپوگرافی خزر جنوبی کنترل می‌شوند و در بیشتر فصول، پیچک‌هایی را تشکیل می‌دهند که برخی از آنها دوقطبی هستند. مهم‌ترین نتیجه این تحقیق می‌تواند نوسانات حدود 5 تا 10 سانتی‌متری تراز سطحی خزر به دلیل وجود این پیچک‌ها باشد که بسته به چرخندی و واچرخندی بودن، می‌توانند تراز آب را افزایش یا کاهش دهند. بر اساس نتایج، هنگامی که پیچک‌ها چرخندی هستند، مرکز آب سرد تشکیل می‌دهند. این توده آب حدود نیم تا یک درجه سردتر از آب اطراف خود است. در پیچک‌های واچرخندی که مرکز گرم دارند، تراز آب‌های سطحی بیشتر از آب‌های اطراف است؛ ازاین‌رو این پیچک‌ها دو اثر مهم بر جای می‌گذارند که شامل تغییرات توزیع دمای سطحی و نوسانات سطح خزر است. البته نقش این پیچک‌ها را در پخش آلودگی‌های نفتی نمی‌توان نادیده گرفت.