پایان نامه :شکل گیری امواج داخلی غیرخطی به واسطه ی جزرومد داخلی در خلیج عمان با بهره گرفتن از مدل سه بعدی MITgcm

پایان نامه

عنوان : شکل گیری امواج داخلی غیرخطی به واسطه ی جزرومد داخلی در خلیج عمان با بهره گرفتن از مدل سه بعدی MITgcm 

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

عنوان : شکل گیری امواج داخلی غیرخطی به واسطه ی جزرومد داخلی در خلیج عمان با بهره گرفتن از مدل سه بعدی MITgcm

 
چکیده
رخداد امواج داخلی غیرخطی در خلیج­عمان بارها از طریق ثبت و پردازش اثرات سطحی این امواج توسط سنجنده­های راداری به اثبات رسیده است. اکثر بسته­های امواج داخلی غیرخطی در ناحیه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان و در شرق شبه جزیره­ی مسندام مشاهده شده ­اند.
در این پژوهش، با بهره گرفتن از مدل سه­بعدی MITgcm در شرایط غیرهیدروستاتیک و غیرخطی کامل، شکل­ گیری امواج داخلی غیرخطی به­واسطه­ی جزرومد داخلی در خلیج عمان شبیه­سازی شده است. با بهره گرفتن از نتایج این مدل­سازی عددی، پاسخ باروکلینیکی ستون آب به اعمال نیروی جزرومدی بر روی نواحی شیب و شکست فلات قاره و روی گسل بستری تحلیل شد. همچنین انتشار پرتوهای موج داخلی و نوسانات بین­لایه­ای که باعث شکل­ گیری امواج تنهای داخلی می­شوند نیز نشان داده شده است.
نتایج این مدل­سازی، شکل­ گیری بسته­های امواج داخلی غیرخطی را در ناحیه­ی فلات­قاره­ی خلیج­عمان نشان می­دهد. طول­موج جزرومد داخلی در ناحیه­ی فلات قاره حدود ۲۴-۲۰ کیلومتر، فاصله­ی امواج تنهای داخلی غیرخطی حدود ۹۰۰ متر و ارتفاع بیشینه­ی این امواج ۱۴ متر به­دست آمده است. نتایج عددی حاصل از این پژوهش در ناحیه­ی فلات­قاره، با تصاویر راداری و نتایج کارهای عددی که در گذشته در این منطقه انجام شده مقایسه شده است که تطابق خوبی را نشان می­دهد و در مشخصه­هایی مانند فاصله­ی بسته­های موج تنهای داخلی و تعداد امواج غیرخطی درون هر بسته، در مقایسه با نتایج عددی منتشر شده­ی قبلی به مشاهدات راداری نزدیک­تر است.
کلمات کلیدی: موج­داخلی، غیرخطی، فلات­قاره، گسل بستری، نرخ کرنش
 
فهرست مطالب
 
 
فصل اول: مقدمه و کلیات ۱
۱-۱ بیان مسأله و اهمیت موضوع. ۲
۱-۱-۱ تأثیرات هیدروآکوستیکی ۳
۱-۱-۲ تأثیر بر میدان الکترومغناطیسی ۳
۱-۱-۳ تأثیرات هیدروفیزیکی ۳
۱-۱-۴ تأثیر بر توزیع مواد مغذی و آلاینده­ها در دریا ۴
۱-۲ پایداری ستون آب ۴
۱-۲-۱ پایداری استاتیکی ۴
۱-۲-۲ فرکانس پایداری ۷
۱-۲-۳ پایداری دینامیکی ۸
۱-۲-۴ عدد ریچاردسون. ۸
۱-۳ امواج داخلی ۹
۱-۳-۱ مدل جزر و مد داخلی دولایه. ۱۰
۱-۳-۲ برخی مشخصه­های اصلی امواج داخلی ۱۳
۱-۳-۳ عبور جریان جزر و مدی از روی توپوگرافی ۱۵
۱-۴ منطقه مورد مطالعه. ۲۱
۱-۴-۱ موقعیت جغرافیایی و اهمیت ۲۱
۱-۴-۲ مشخصات هیدروفیزیکی ۲۳
۱-۴-۳ امواج داخلی در خلیج عمان. ۳۰
۱-۴-۳-۱ مدلهای عددی استفاده شده در خلیج عمان. ۳۲
۱-۴-۳-۲ پیکربندی و نتایج مدل­های عددی استفاده شده در خلیج عمان. ۳۶
۱-۵ اهداف و فرضیات ۴۵
۱-۵-۱ اهداف ۴۵
۱-۵-۲ فرضیات پژوهش. ۴۵
فصل دوم: مروری بر پیشینه ی پژوهش. ۴۶
۲-۱ پیشینه­ی مطالعه­ امواج داخلی در خلیج عمان. ۴۷
۲-۲ پیشینه­ی مطالعات امواج داخلی در سایر مناطق مستعد. ۴۸
۲-۲-۱ مدل­سازی امواج داخلی در خلیج چین ۴۹
۲-۲-۲ مدل­سازی امواج داخلی در خلیج بنگال. ۵۰
۲-۲-۳ مدل­سازی امواج داخلی در دریای آندامان. ۵۱
۲-۲-۴ مدل­سازی امواج داخلی در تنگه های کوریل ۵۳
۲-۲-۵ مدل­سازی امواج داخلی در تنگهی جبل الطارق. ۵۳
۲-۲-۶ مدل­سازی امواج داخلی در نواحی شکست فلات قاره و شیب­های توپوگرافی ۵۳
فصل سوم: مواد و روشها ۵۵
۳-۱ انتخاب مدل عددی ۵۵
۳-۱-۱ مدل عددی MITgcm 56
3-1-2 معادلات حل شده ۵۷
۳-۲ پیکربندی مدل. ۵۸
۳-۲-۱ محدوده، شبکه و توپوگرافی حوزه ۵۸
۳-۲-۲ طرحواره­ی فرارفتی ۵۸
۳-۲-۳ شرایط اولیه. ۵۹
۳-۲-۴ شرایط مرزی ۵۹
۳-۳ پایداری مدل. ۶۰
۳-۴ اعتبارسنجی مدل. ۶۱
فصل چهارم: نتایج ۶۳
۴-۱ اثرات سطحی امواج داخلی در خلیج عمان. ۶۳
۴-۱-۱ نرخ کرنش سطحی ناشی از امواج داخلی ۶۴
۴-۱-۲ تغییرات سطحی میدان فشار غیرهیدروستاتیکی ۶۷
۴-۲ شکل­ گیری امواج داخلی غیرخطی در ناحیه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان. ۶۸
۴-۲-۱ مشخصه­های موج داخلی در ناحیه­ی فلات قاره ۶۸
۴-۳ شکل­ گیری امواج داخلی غیرخطی در روی گسل بستری ۸۵
۴-۳-۱ اثر سطحی امواج داخلی بر روی گسل بستری ۸۵
۴-۳-۲ پرتوهای موج داخلی ۸۷
۴-۳-۳ تأثیر پرتوهای موج داخلی بر پروفایل مشخصه­های هیدروفیزیکی ۹۰
۴-۳-۴ مشخصه­های امواج داخلی ۹۲
۴-۴ شکل­ گیری موج داخلی در دهانه­ی تنگه­ی هرمز. ۹۴
۴-۵ تغییرات سرعت­های افقی و قائم در محل امواج داخلی غیرخطی ۹۶
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری ۱۰۰
۵-۱ جمع­بندی و تحلیل نتایج ۱۰۱
۵-۱-۱ امواج داخلی در ناحیه­ی فلات­قاره(مقایسه­ نتایج با مشاهدات راداری و نتایج مدلSmall و Martin(2002)) 101
5-1-2 امواج داخلی بر روی تپه­ی دریایی ۱۰۲
۵-۱-۳ موج تنهای داخلی در دهانه­ی تنگه­ی هرمز. ۱۰۳
۵-۲ پیشنهادات ۱۰۴
۵-۲-۱ پیشنهادات عملی ۱۰۴
۵-۲-۲ پیشنهادات علمی ۱۰۴
منابع و مآخذ. ۱۰۶
 
فهرست شکل­ها
شکل ۱-۱ اطلس جهانی امواج داخلی(Apel, 2002) 2
شکل۱-۲ جابجایی یک بسته­ی آب درون شارهای با لایه بندی چگالی ۵
شکل ۱-۳ لایه­بندی دو لایه و توپوگرافی ساده­سازی شده توسط Small & Martin(2002). سطح تماس دو لایه با یک خط موجی نازک مشخص شده است. توپوگرافی با یک خط ضخیم­تر مشخص شده است. جریان رفت و برگشتی جزر و مدی نیز با پیکان­ها مشخص شده است (Small & Martin, 2002). 13
شکل ۱-۴ تولید امواج داخلی جزر و مدی به وسیله­ی عبور جریان نوسانی از روی توپوگرافی با مقادیر مختلف نسبت شیب تپه به موج  ۱۷
شکل ۱-۵ الف) سیستم مختصات استفاده شده برای مدل سازی جریان پتانسیلی پیرامون یک استوانه. ب) سیستم مختصات استفاده شده برای مدل سازی محورهای پرتو عرضی() و پرتو طولی() (Sutherland , 2010). 18
شکل ۱-۶ کنتورهای دمای پتانسیل(خطوط پررنگ) در هنگام یک باد توفانی شدید در ۱۱ ژانویه ۱۹۷۲ که به سمت سراشیبی گرداله­ی کلورادو می­وزید توسط یک هواپیما اندازه ­گیری شده است. خطوط نقطه­چین، مسیر هواپیما را نشان می­ دهند (Sutherland , 2010). 19
شکل ۱-۷ کنتورها جابجایی سطوح ایزوپیکنال را در نتیجه­ی جریان بالاسو با لایه بندی یکنواخت و با سرعت نشان می­دهد که از روی یک تپه­ی نیم دایره با شعاع عبور کرده است. انتشار قائم امواج داخلی به طور موثری با کاهش عدد فرود شروع می­شود. در عدد فرود بحرانی() ایزوپیکنال­ها روی نقطه­ی واژگونی از روی تپه هستند (Sutherland , 2010). 19
شکل ۱-۸ تصویر شبیه سازی باد توفانی در سراشیبی یک تپه­ی دوبعدی با باد بالاسو و شرایط دمای پتانسیل مطابق با مشاهدات یک باد توفانی که در نزیک گرداله­ی کلورادو در ۱۱ ژانویه­ی ۱۹۷۲ رخ داده است (Sutherland , 2010). 20
شکل۱-۱۰ توپوگرافی حوزه­ مورد مطالعه (Meirion & Former, 2014) 22
شکل ۱-۱۱ مشاهدهی اثر بستهی موج داخلی در سطح دریا که در سوم اکتبر ۱۹۹۸ توسط سنجنده­ی راداری ERS SAR ثبت شده است(Small and Martin,2002). 23
شکل ۱-۱۲ نیم­رخ تغییرات دما نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، ۱۳۹۳) ۲۵
شکل ۱-۱۳ نیم­رخ تغییرات شوری نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ)(خلیل­آبادی & اکبری­نسب، ۱۳۹۳) ۲۵
شکل ۱-۱۴ نیم­رخ تغییرات چگالی نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، ۱۳۹۳) ۲۶
شکل۱-۱۵ مربع فرکانس پایداری مشاهده شده در خلیج­عمان در اواخر بهار(سمت راست) و اواخر پاییز(سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، ۱۳۹۳). ۲۷
شکل ۱-۱۶ محدوده­ رژیم انگشتی، انتشار همرفتی، ناپایداری ایستابی و پایداری مضاعف برای زوایای ترنر مختلف(خلیل­آبادی & اکبری­نسب، ۱۳۹۳) ۲۹
شکل ۱-۱۷ نیم­رخ تغییرات زاویه­ی ترنر نسبت به عمق در اواخر بهار(نمودار سمت راست) و اواخر پاییز(نمودار سمت چپ) (خلیل­آبادی & اکبری­نسب، ۱۳۹۳) ۲۹
شکل ۱-۱۸ پروفایل های چگالی پتانسیل(سمت چپ) و فرکانس شناوری(سمت راست) در ناحیه­ی عمیق خلیج عمان (Small & Martin, 2002) 32
شکل ۱-۱۹ نقشه­ی عمق­سنجی خلیج فارس و خلیج عمان(Small & Martin, 2002) 34
شکل ۱-۲۰ خروجی مدل جزر و مد در تنگه­ی هرمز و بخش­هایی از خلیج عمان. خطوط هم­فاز با رنگ خاکستری و خطوط هم­دامنه با رنگ سفید نشان داده شده ­اند(Small & Martin, 2002). 35
شکل ۱-۲۱ محل مقطع انتخاب شده برای مدل سازی Small & Martin(2002) (با علامت *) نشان داده شده است. خط­چین­ها نیز کنتورهای عمق را نشان می­ دهند. ۳۸
شکل ۱-۲۲ پروفایل عمق واقعی در لبه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان (Small & Martin, 2002). 38
شکل ۱-۲۳ ثبت چند بسته­ی موج داخلی توسط سنجنده­ی راداری در ۳ اکتبر ۱۹۹۸(Small & Martin, 2002) 39
شکل ۱-۲۴ یک سری از جابجایی­های سطح تماس دو لایه را در ۶ فاصله­ی زمانی یکسان در یک دوره­ جزر و مدی را برای مورد ۱ نشان می­دهد. بردارهایی که روی هر یک از جابجایی­هاست، جهت و اندازه­ جریان را نشان می­دهد. نمودار پایین شکل نیز عمق را نشان می­دهد(Small & Martin, 2002). 40
شکل ۱-۲۵ خروجی مدل جزر و مدی داخلی برای مورد۳. ۶ نمودار بالا نوسانات سطح تماس دو لایه را در محدوده­ مدل­سازی در یک دوره­ جزر و مدی ۱۲ ساعته نشان می­ دهند. نمودار پایین شکل نیز عمق را نشان میدهد (Small & Martin, 2002). 43
شکل نرخ کرنش در محدوده­ ۹۰-۷۰ کیلومتر(Small & Martin, 2002). 43
شکل ۲-۱۲ موج داخلی شبیه­سازی شده پس از زمان t=2.875 M2 (M2 دوره تناوب جزر و مد نیمه روزانه است). الف) نقشه­ی دو بعدی گرادیان جریان سطحی(du/dx) در راستای مداری. ب) تغییرات du/dx در امتداد برش عرضی ۲۰∘۴۷′N ج) پروفایل عمقی تغییرات دما در امتداد همان برش عرضی (Vlasenko, et al., 2010) 50
شکل ۲-۱۳ سری زمانی پروفایل دما حاصل از الف) اندازه ­گیری میدانی ب) شبیه­سازی توسط مدل MITgcm (Himansu, et al., 2013) 51
شکل ۲-۱۴ نمایش سری زمانی چگالی در مراحل مختلف تکامل امواج داخلی. خط نقطه­چین قائم معرف مکانی است که پارامتر غیرخطی() در سمت راست آن غیر صفر می­شود و امواج داخلی غیرخطی شکل می­گیرند. (Vlasenko & Stashchuk, 2007) 52
شکل ۳-۱ سری زمانی تغییرات شوری لایه­ی سطحی ۶۱
شکل ۳-۲ مقایسه­ میانگین ماهانه­ی پروفایل­های دما و شوری حاصل از مدل­سازی عددی با مدل MITgcm و داده­های WOA  ۶۲
شکل ۴-۱ نرخ کرنش سطحی مداری ناشی از امواج داخلی در زمان­های مد(شکل الف) و جزر(شکل ب) ۶۵
شکل ۴-۲ نرخ کرنش سطحی نصف­النهاری ناشی از امواج داخلی در زمان­های مد(شکل الف) و جزر (شکل ب) ۶۶
شکل ۴-۳ میدان فشار غیرهیدروستاتیکی در زمانهای مد(شکل الف) و جزر (شکل ب) ۶۷
شکل ۴-۴ نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل ۳ ساعت قبل از جزر، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm   ۶۹
شکل ۴-۵ نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل در زمان جزر، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm 70
شکل ۴-۶ نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل ۳ ساعت قبل از مد، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm 70
شکل ۴-۷ نوسانات داخلی بین­لایه­ای دمای پتانسیل در زمان مد، حاصل از مدل­سازی امواج داخلی با مدل MITgcm 71
شکل ۴-۸ تغییرات سرعت قائم در یک دوره­ جزر و مدی نیمه­روزانه(با فاصله­ی زمانی ۳ ساعت مرتبط با تصاویر ۴-۴ تا ۴-۷) ۷۱
شکل۴-۹ تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در ۳ ساعت قبل از جزر ۷۳
شکل۴-۱۰ تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان جزر ۷۴
شکل۴-۱۱ تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در ۳ ساعت قبل از مد  ۷۵
شکل ۴-۱۲ تغییرات دمای پتانسیل مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان مد  ۷۶
شکل۴-۱۳ تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در ۳ ساعت قبل از جزر ۷۷
شکل۴-۱۴ تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان جزر ۷۸
شکل۴-۱۵ تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در ۳ ساعت قبل از مد. ۷۹
شکل۴-۱۶ تغییرات سرعت قائم و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان مد. ۸۰
شکل۴-۱۷ تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در ۳ ساعت قبل از جزر ۸۱
شکل۴-۱۸ تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان جزر. ۸۲
شکل۴-۱۹ تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در ۳ ساعت قبل از مد. ۸۳
شکل ۴-۲۰ تغییرات مولفه­ی مداری سرعت افقی و کنتورهای موج داخلی در ۱۲۰ متر بالایی مقطع ”ب“ برای اجراهای هیدروستاتیک(شکل الف) و غیرهیدروستاتیک(شکل ب) در زمان مد. ۸۴
شکل۴-۲۱ تغییرات نرخ کرنش سطحی مداری ناشی از امواج داخلی در محل گسل بستری در یک دوره­ جزرومدی ۸۵
شکل ۴-۲۲ تغییرات میدان فشار غیرهیدروستاتیکی در زمان های جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) ۸۶
شکل ۴-۲۳ میدان سرعت قائم در محل تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی ۸۹
شکل ۴-۲۴ میدان سرعت افقی در محل تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی ۸۹
شکل ۴-۲۵ تغییرات شوری در روی تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی ۹۱
شکل ۴-۲۶ تغییرات شوری در ۱۴۰ متر بالای تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی ۹۱
شکل ۴-۲۷ تغییرات عدد بدون بعد فرود در محل تپه­ی دریایی در یک دوره­ جزر و مدی ۹۲
شکل ۴-۲۸ تغییرات دمای پتانسیل و کنتورهای امواج بین لایه­ای در یک دوره­ جزر و مدی ۹۴
شکل ۴-۲۹ مراحل شکل­ گیری یک موج تنهای داخلی در یک مقطع قائم شمالی-جنوبی در دهانه­ی تنگه­ی هرمز(که تقریبا بر مقطع ”ه“ شکل ۴-۲ منطبق است) در یک دوره­ جزر و مدی ۹۵
شکل ۴-۳۰ تغییرات سرعت قائم در محل امواج داخلی غیرخطی در زمان­های جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) ۹۷
شکل ۴-۳۱ تغییرات سرعت افقی در محل امواج داخلی غیرخطی در زمان­های جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) ۹۸
شکل ۴-۳۲ تغییرات سرعت قائم در محل تشکیل موج تنهای داخلی جزر(شکل الف) و مد(شکل ب) ۹۹
 
 
فهرست جداول
 
جدول ۱-۱ دامنه و فاز مولفه­های جزر و مدی در چهار بندر در تنگه­ی هرمز و خلیج عمان (Small & Martin, 2002) 34
جدول ۱-۲ جزئیات لایه­بندی در ناحیه­ی فلات قاره­ی خلیج عمان(مجموع عمق آب ۱۰۰ متر در نظر گرفته شده است) (Small & Martin, 2002) 37
جدول ۱-۳ لیست مشخصه­های ورودی مدل در اجراهای مختلف (Small & Martin, 2002) 44
جدول ۱-۴ لیست مشخصه­های بسته­ی موج پیش ­بینی شده به وسیله­ی مدل جزر و مد داخلی در محدوده­ تقریبی ۸۰ کیلومتر که امواج توسط سنجنده­ی SAR مشاهده شده ­اند (Small & Martin, 2002). 44
جدول ۵-۱ مقایسه­ مشخصه­های بسته­های موج پیش ­بینی شده در مطالعه­ حاضر با نتایج پیش­بینیSmall و Martin(2002) و مشاهدات سنجنده­های راداری در محدوده­ ۸۰ کیلومتری که امواج توسط SAR ثبت شده ­اند. ۱۰۲
 
 فصل اول
مقدمه و کلیات
امواج داخلی در اثر اعمال آشفتگی در اقیانوسی با لایه­بندی پایدار ایجاد می­شوند. برای مثال، جریان جزرومدی در یک محیط با لایه­بندی پایدار منجر به تولید امواج داخلی خطی می­شود که جزر و مد داخلی نامیده می­شوند. این آشفتگی­ها در بیشتر موارد در اثر عبور جریان از روی شیب توپوگرافی ایجاد می­شوند. وقتی جریان­های جزر و مدی در آب­های با لایه­بندی پایدار از روی مرزهای ناحیه­ی فلات­قاره عبور می­ کنند، می­توانند باعث ایجاد امواج داخلی غیرخطی شوند. هرچند امواج داخلی در لایه­های زیر سطح رخ می­ دهند اما اثر این امواج در روی سطح با بهره گرفتن از فن­­آوری سنجش از دور قابل آشکارسازی است.
ویرایش دوم اطلس امواج تنهای[۱] داخلی شامل بیش از ۳۰۰ نمونه از حدود ۵۴ ناحیه از کره­ی زمین می­شود که امواج داخلی توسط تصاویر راداری ثبت شده اند(شکل ۱-۱). اکثر این نقاط از طریق اثرات سطحی یک گروه موج تنهای داخلی در تصاویر سنجش از دور شناسایی شده ­اند. فقط در چند نقطه­ی محدود، حضور این امواج از طریق مشاهدات میدانی اثبات شده است(Apel, 2002). همانطور که در شکل ۱-۱ دیده می­شود، خلیج­عمان نیز یکی از نقاطی است که امواج داخلی در آن مشاهده شده است.
شکل ۱-۱ اطلس جهانی امواج داخلی(Apel, 2002)
1-1 بیان مسأله و اهمیت موضوع
امواج­ داخلی تأثیرات شناخته شده­ای در اقیانوس دارند. شناخت و استخراج الگوی امواج داخلی از جنبه­ های گوناگون دارای اهمیت است. در ادامه به برخی از تأثیرات امواج داخلی که از جنبه­ های دفاعی و نظامی، هیدروژئوفیزیکی، زیست­محیطی و غیره دارای اهمیت فراوانی است اشاره می­شود. نکته­ی جالب توجه این است که اکثر مطالعاتی که تاکنون درباره­ی امواج داخلی در آب­های مختلف کلید خورده است بیشتر با انگیزه­ی کاربرد نظامی مورد توجه قرار گرفته است که از آن جمله می­توان به تحقیقات گارت و مانک(Garret & Munk, 1975) و فریتاس (Freitas , 2008)اشاره نمود که با حمایت وزارت دفاع و نیروی دریایی ایالات متحده امریکا انجام شده است.
هریک از مواردی که در ادامه بیان می­شود، در قالب یک پژوهش کاربردی مستقل قابل طرح است و به شکل­های تحلیلی، عددی و میدانی قابل اجراست. می­توان از نتایج پژوهش حاضر به عنوان ورودی این مدل­های عددی و تحلیلی استفاده نمود که در فصل آخر در بخش پیشنهادات ادامه­ی کار به آن اشاره خواهد شد.
 
 
۱-۱-۱ تأثیرات هیدروآکوستیکی
امواج داخلی، توزیع چگالی سیال و در نتیجه مسیر پرتوهای امواج صوتی را تغییر می­ دهند و منجر به خطای سوناری می­شوند. اهمیت اصلی مطالعه­ امواج داخلی توسط محققین فیزیک دریا در اکثر کشورها تعیین خطای سوناری حاصل از این امواج است(به عنوان مثال می­توان به مطالعات پروفسور مانک و همکارانش در مرکز تحقیقات دفاعی آمریکا[۲] اشاره نمود که از دهه­ی ۷۰ میلادی شروع شد(Freitas , 2008) و توسط افراد دیگر تاکنون ادامه پیدا کرده و توسعه یافته است و بدین منظور مدل­های عددی مختلفی طراحی و توسعه داده شده است).
با شکل­ گیری امواج داخلی در عمق­های داخلی دریا و اقیانوس، پروفایل قائم مشخصه­های فیزیکی ستون آب در عمقی که این امواج رخ می­دهد دچار جابجایی و اعوجاج می­شود که یکی از نتایج بارز آن جابجایی پروفایل سرعت صوت در ضخامتی از ستون آب که این امواج شکل گرفته­اند، خواهد بود. این پدیده منجر به خطای سوناری قابل توجهی خواهد شد. فقط در صورتی که عمق، محل شکل­ گیری و همچنین مشخصه­های این امواج استخراج شده باشد، این خطای سوناری قابل اصلاح خواهد بود.
[۱] Solitary
[2] National Defense Center of Excellence for Research in Ocean Sciences (CEROS)
تعداد صفحه : ۱۱۹
قیمت : ۱۴۷۰۰ تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  *** ***

مطلب پیشنهادی
پایان نامه رشته :فیزیک گرایش :حالت جامد عنوان : درهمتنیدگی کوانتومی…
Cresta Posts Box by CP