طراحی یک مدل عددی اقیانوسی سه بعدی برای مطالعه گرما پویشی جریان های بادرانده

یک مدل پایه پویاب چگال‏ گرای اقیانوسی سه بعدی تفاضل محدود بر اساس معادلات مقدم در دست‏گاه مختصات کروی زمین با آرایه قائم سیگما در پنج لایه معادل با یازده تراز را طراحی کرده ایم. این مدل در یک حوضه‏‏ ی مستطیل شکل با مرزهای بسته بین عرض‏ های جغرافیایی 24 تا 30 درجه و طول‏ های جغرافیایی بین 47 تا 58 درجه با عمق ثابت 120 متر در نظر گرفته شده است. برای همانند سازی جریان‏ های بادرانده، نیروی باد غربی با تندی یک‏نواخت 10 متر بر ثانیه به شکل پیوسته به مدت 4 روز در سراسر سطح حوضه به کار برده شده است. سازوکار جریان‏ های بادرانده به‏ علاوه توزیع دما و شوری در لایه های مختلف دریا مورد مطالعه و بررسی قرار داده شده است. در لایه‏ های سطحی، نیروی ناشی از تنش باد، و در لایه‏ های زیرین، نیروی ناشی از تغییرات افقی فشار بر حرکت آب حاکم می‏ باشند. با توجه به عدد راسبی از مرتبه‏ ی یک ده‏ هزارم حرکات بزرگ‏ مقیاس در وسط حوضه وجود دارند. در معادله‏ ی شوری، جمله انتشار شوری ، و در معادله‏ ی دما، جمله‏ ی همرفت دما، به‏ ترتیب باعث تغییر شوری و دمای لایه‏ ها می‏ گردند.

Development of a three dimensional numerical modeling to study the thermodynamics of wind-driven currents

We have developed a basic three-dimensional finite difference hydrodynamic oceanic model using baroclinic primitive equations based on the earth’s spherical coordinate modified by vertical sigma coordinate with eleven levels equivalent to five layers to study the thermodynamics of wind-driven currents. In this basic model, we consider an enclosed rectangle area, with constant depth of 120 m. We have simulated the horizontal velocity fields, salinity and temperature distributions by forcing the model with the steady bellowing wind over the area for four days with the speed of 10 m/s and direction . According to the Rossby number of the order of one tenth thousands, the large scale processes are dominated in the middle of such basins.The salinity and temperature of the layers are changed due to the diffusion and convection terms in the salinity and temperature equations, respectively.