ساختار قائم و همرفت پخش دوگانه ستون آب سواحل دریایی مازندران

پیشینه و اهداف: انواع مختلفی از ناپایداری در دریا رخ می‌دهد. ساختارهای لایه‌ای یکی از مهم‌ترین پدیده‌های فیزیکی در در محیط‌های دریایی هستند. پایداری ایستایی و انتشار دوگانه به ترتیب با تغییرات چگالی نسبت به عمق و گرادیان دما و شوری همراه است به دلیل اختلاف دما و شوری در ستون آب، مناطق دریایی ذاتاً قابلیت همرفت پخش دوگانه را دارند. بررسی آنها به دلیل تاثیری بر برخی فرآیندهای اقیانوسی (از جمله: تغییر لایه‌بندی آب، شکل‌گیری امواج داخلی، سرعت صوت) و حتی بر موجودات دریایی دارند، دارای اهمیت هستند. در این تحقیق پایداری ایستایی و انتشار دوگانه آب‌های سواحل دریایی مازندران مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش‌ها‌: در این تحقیق، از داده‌های میدانی دما، شوری و چگالی نواحی ساحلی مازندران از رامسر تا بابلسر استفاده شده است. اندازه‌گیری ‌ها در فصل تابستان (تیر و مرداد) و اواخر فصل پاییز (آذر ماه) انجام شده است مقادیر فراسنج‌ های دما و شوری به طور مستقیم از اندازه‌ گیری ‌های میدانی و دیگر فراسنج ‌های (چگالی، فرکانس شناوری، نسبت چگالی و زاویه ترنر و ...) با استفاده از داده ‌های دما و شوری و روابط مربوطه به وسیله برنامه اکسل (excel) محاسبه شده است. نیم‌رخ‌های مربوط به فراسنج ‌های دما، شوری، چگالی، فرکانس شناوری و زاویه ترنر در دو محدوده‌ی زمانی فصل گرم و فصل سرد سال مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته‌اند. یافته‌ها: وارونگی شوری در اکثر ایستگاه‌هایی که اتفاق افتاده، ضخامت لایه وارونگی آنها از 10-3 متر در ایستگاه‌های مختلف متغیر است. بیشترین تغییرات شوری در لایه وارونگی حدود psu 0.5 در تابستان رخ داده است. در فصل سرد، وارونگی شوری در عمق‌های پایین‌تر نسبت به فصل گرم اتفاق می‌افتد که می‌تواند ناشی از تغییرات در عوامل بیرونی دریای خزر از جمله تبخیر و بارندگی باشد. همچنین وارونگی دمای جزیی فقط در دو ایستگاه به ضخامت 1.5 متر و 3 متر با تغییرات دمایی، به ترتیب، 0.3 و 0.7 درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. به علت کم بودن محدوده‌ی تغییرات شوری، تغییرات چگالی به‌طور غالب تحت تاثیر دما است. نسبت چگالی در ایستگاه‌های با وارونگی شوری، غالباً منفی است یعنی همرفت پخش دوگانه رخ نداده است. اما در برخی ایستگاه‌ها، خصوصاً در قسمت شرق منطقه مورد مطالعه، نسبت چگالی مثبت و بیشتر از 1 است که وقوع پدیده همرفت پخش دوگانه از نوع رژیم انگشتی ضعیف را نشان می‌دهد. نتیجه‌گیری: در سواحل مازندران، به دلیل عدم وجود عارضه بستری، از جمله مشابه آبشرون، وارونگی دمای مشخصی مشاهده نشده است. نسبت چگالی در این مناطق، اغلب منفی است که بیانگر پایداری در ستون آب است. در قسمت شرق منطقه مورد مطالعه، مقدار فرکانس شناوری بزرگ‌تری ثبت شد که پایداری بیشتر را در این منطقه نشان می ‌دهد هر چند در لایه‌های عمیق، مقدار فرکانس شناوری به سمت صفر میل می‌کند (پایداری خنثی). همچنین رژیم پخشی، در ایستگاه‌های مورد بررسی، مشاهده نشده است ولی در شرق منطقه تحقیق، رژیم انگشتی در چند ایستگاه‌ رخ داده است.

vertical structure and double diffusion convection of the water column in the southern shores of the caspian sea

background and objectives: different types of instability occur at sea. layered structures are one of the most important physical phenomena in marine environments. static stability and double diffusion are associated with density changes with respect to depth and temperature and salinity gradients, respectively. due to the difference in temperature and salinity in the water column, marine areas are inherently capable of double diffusion convection. their study is important because of the effect they have on some oceanic processes (including: changing water stratification, the formation of internal waves, the speed of sound) and even on marine life. in this research, the static stability and double diffusion of the waters of the caspian coast are investigated.methods: in this research, field data of temperature, salinity and density of coastal areas of mazandaran from ramsar to babolsar have been used. measurements were taken in summer (july and august) and late autumn (december). temperature and salinity parameters directly from field measurements and other parameters (density, buoyancy frequency, density ratio and turner angle, etc.) using temperature and salinity data and related relationships by excel program ( excel) is calculated. the profiles of temperature, salinity, density, buoyancy frequency and turner angles in the hot and cold seasons have been studied and compared.findings: salinity inversion in most stations that have occurred, the thickness of the inversion layer varies from 3 to 10 meters. most salinity changes in the inversion layer of about 0.5 psu occurred in summer. in the cold season, salinity inversion occurs at lower depths than in the warm season, which can be due to changes in the external factors of the caspian sea, including evaporation and rainfall. also, slight temperature inversion was observed only in two stations with a thickness of 1.5 m and 3 m with temperature changes of 0.3 and 0.7 ° c, respectively. due to the short range of salinity changes, density changes are mainly affected by temperature. the density ratio in salinity inversion stations is often negative, ie double diffusion convection has not occurred. however, in some stations, especially in the eastern part of the study area, the density ratio is positive and greater than 1, which indicates the occurrence of the phenomenon of double diffusion convection of the weak finger regime.conclusion: in the mazandaran beach, due to the absence of inpatient complications, including absheron, no specific temperature inversion has been observed. the density ratio in these areas is often negative, indicating stability in the water column. in the eastern part of the study area, a larger buoyancy frequency was recorded, which shows greater stability in this area. in deep layers, however, the buoyancy frequency tends to be zero (neutral stability). also, the diffusive regime was not observed in the studied stations, but in the east of the research area, the finger regime occurred in several stations.