مدلسازی اثر جریان های جزر و مدی بر تغییرات چگالی خلیج فارس با استفاده از مدل مایک

الگوی جریان کلی خلیج فارس یک گردش پادساعتگرد است که نیروهای جزر و مد، تنش باد و گرما شوری آن را تحت تاثیر قرار می‌دهند. با وجود اینکه نیروی جزر و مدی بیشترین سهم را در مقادیر سرعت جریان ایفا می‌کند ولی در بلندمدت دو نیروی دیگر بیشتر اثرگذار هستند. جزر و مد و چگالی پارامترهایی هستند که در بحث دریانوردی و کشتی رانی بخصوص هنگام ورود کشتی ها به سواحل و مناطق کم عمق در جهت تعیین آبخور کشتی ها اهمیت فراوانی دارند. در این مطالعه با استفاده از مدل مایک که بر اساس حل سه‌بعدی معادلات ناویر استوکس، با فرض تراکم ناپذیری، تقریب بوزینسکی و فشار هیدرواستاتیک استوار است، جریانات خلیج فارس با در نظر گرفتن نیروهای جزر و مد، باد و گرما شوری مدل‌سازی گردید. پس از پایداری مدل، اثرات نیروی جزر و مدی بر توزیع افقی و قائم چگالی طی مدت یک سال بررسی شد. نتایج نشان داد که وجود جزر و مد باعث می‌شود جهت‌گیری حرکت جریان منظم‌تر باشد و در غیاب آن  اثر باد بر روی چگالی خصوصاً در فصل سرد منجر به تلاطم در سطح آب می‌شود. همچنین با حذف اثر جزر و مد سرعت جریان آب تا 75% کاهش می یابد و چگالی آب یک تا دو کیلوگرم بر مترمکعب افزایش دارد. نیمرخ قائم چگالی نشان داد که خلیج فارس محیطی چگال گرا است و در فصل سرد نسبت به فصل گرم چگال گرا بودن آن قوی‌تر است. میزان تاثیر نیروها نیز در نواحی مختلف خلیج فارس یکسان نیست؛ به‌طوری‌که اثرات جزر و مد بر تغییر چگالی در تنگه هرمز محسوس تر و با حرکت به سمت داخل خلیج فارس از شدت اثر آن کاسته می شود.

modeling of tidal currents effect on persiangulf density using mike model

general circulation of persian gulf has a cyclonic pattern that affected by tide, wind stress and thermohaline force. although tidal force is very effective in values of current speed, but thermohaline force is dominant in long time because tidal forcing has a short period and returning nature. tide and density parameters are important in navigating and shipping, especially when ships approaching the shore and shallow water to determine the drainage of them. in this study using the mike model based on the three-dimensional solution of the navier stokes equations, assumption of incompressibility, boussinesq aproximation, and hydrostatic pressure, persian gulf circulation modelled. after model stability, the effects of tidal force on horizontal and vertical distribution of density were investigated. results show that forcing of tide caused current direction be regular and without tidal force, wind stress dominates on isopycnal and turbulent pattern forms in sea surface layer especially in cool season. also, with the elimination of the tide effect, the velocity of current is reduced to 75% and the water density is increased to 1-2 kg/m3. density profile show that the persian gulf is a baroclinic environment and it is stronger in cool season relative to warm season. the impact of forces is not the same in different regions of the persian gulf, so that the effects on the change in density in the strait of hormuz are more perceptible and moving inward to the gulf, the intensity of its effect is reduced.