بررسي شوري و دماي توده آب خليج فارس با استفاده از مدل FVCOM

پيشينه و اهداف: شناسايي توده‌ي آب كم‌عمق بسيار پيچيده‌تر از آب عميق است؛ زيرا تغييرات فيزيكي و شيميايي درآب‌هاي كم‌عمق، سريع‌تر اتفاق مي‌افتد و خواص توده‌ي آب از بين مي رود. از آن‌جايي كه در غياب برهمكنش هوا-دريا، توده‌هاي آب خواص متفاوتي دارند لذا در اين پژوهش با توجه به پايستگي دما و شوري خواص توده‌ي آب در خليج فارس شناسايي مي‌شود. از مشخصه‌هاي عمده خليج فارس، عمق بسيار كم آن با متوسط عمق 35 متر است. بيشينه عمق در ناحيه تنگه هرمز با عمق حدود ١٠٠ متر قرار دارد. تنگه‌ي هرمز در قسمت شمال غربي اقيانوس هند قرار گرفته است و محل اتصال خليج فارس به درياي عمان است. روش ها : در اين تحقيق از مدل اقيانوسي سه بعدي متن باز FVCOM در 20 لايه براي مدل‌سازي تبادل آب بين خليج فارس و درياي عمان (طول جغرافيايي E˚47 تا E˚59.45 و عرض‌هاي جغرافيايي N˚22 تا N˚32) استفاده شد تا بدون در نظر گرفتن تنش باد بر روي منطقه، الگوي جريان در خليج فارس و درياي عمان و توده‌ي آب خليج فارس در چهار فصل بهار، تابستان، پاييز و زمستان مورد بررسي قرار گيرد. FVCOM، از روش حجم محدود براي گسسته‌سازي معادلات هيدروديناميكي در شبكه‌ي مثلثي استفاده مي‌كند. براي توليد شبكه ي محاسباتي از نرم افزار تخصصي SMS نسخه 10 استفاده شد. شبكه‌ي محاسباتي غيريكنواخت با تفكيك‌پذيري افقي از كمينه‌ي950 متر تا 4700 متر در مدل به كار گرفته شد و اطلاعات عمق‌سنجي با دقت 30 ثانيه از داده هاي 2019 -GEBCO بر روي اين شبكه درون‌يابي شد. نوسانات سطح آب در مرز باز، منطبق بر مكان گره‌هاي مرز باز شبكه‌ي محاسباتي كه در طول جغرافيايي E˚59.45 قرار دارند كه از TMD استخراج و به صورت تنظيمات اصلي مدل وارد شد. داده هاي نيم رخ دما و شوري در مرز باز از خروجي مدل HYCOM (قابل دسترس به صورت رايگان) و در عمق هاي استاندارد استفاده شد. مدل در غياب برهمكنش هوا و دريا و نقش تنش باد به مدت 6 سال اجرا گرديد. براي صحت‌سنجي و اعتبارسنجي حوضه نيز به ترتيب از داده‌هاي HYCOM و داده‌هاي ماهواره‌اي استفاده شد. يافته ها:آب‌هاي شور خليج فارس (psu38.00) تا دهانه تنگه هرمز به خوبي در لايه‌هاي سطحي قابل مشاهده مي‌باشد و از دهانه خليج فارس به سمت درياي عمان در لايه‌هاي سطحي ديده نمي‌شود. در لايه‌هاي مياني درياي عمان آب‌هايي با مشخصات آب‌هاي خليج فارس (psu38.00) وجود دارد كه مي‌توان نتيجه گرفت كه آب‌هاي سطحي كه در غرب تنگه‌ي هرمز وجود داشتند از آنجا به بعد به لايه‌هاي زيرين يا مياني انتقال يافته و به سمت درياي عمان سرازير شده است. با توجه به پايستگي دما و شوري در توده‌ي آب، دما و شوري خليج فارس در تنگه‌ي هرمز مورد بررسي قرار گرفت و نتايج نشان مي‌دهد كه توده‌ي آب خليج فارس با شوري (psu38.00) در فصل تابستان از طريق جنوب تنگه‌ي هرمز به صورت جريان زير سطحي خارج مي‌شود و در فصل زمستان اين توده آب به عمق‌هاي بيشتر نفوذ مي‌كند و از تنگه هرمز هم دورتر مي‌گردد. توده‌ي آب خليج فارس از طريق ناحيه‌ي جنوبي تنگه‌ي هرمز به صورت جريان زير سطحي خارج مي‌شود. در فصل تابستان، توده آب با شوري psu37 در محدوده عمق 50 تا 80 متري و در ۴۰ كيلومتري از سواحل كشور عمان است كه در عرض جغرافيايي N˚25.4 و طول جغرافيايي E˚50/ 56 تا  E˚56.69 واقع است كه در فصل زمستان از اين ناحيه فاصله گرفته و به سمت طول‌هاي بيشتر از E˚57 پيشروي كرده و به عمق‌ حدود 130 تا 150 متري و عمق‌هاي بيشتر هم نفوذ مي‌كند. نتيجه گيري: با توجه به اينكه ميزان تبخير در خليج فارس زياد است براي جايگزيني آب‌هاي تبخير شده خليج فارس لازم است كه آب از تنگه هرمز وارد خليج فارس گردد. نتايج مربوط به شوري فصل تابستان اين پديده را به خوبي نشان مي‌دهد و آب ورودي به خليج فارس به سمت سواحل ايران منحرف مي‌گردد و حركت اين آب‌ها از سمت سواحل ايران به سمت شمال غربي خليج فارس ادامه مي‌يابد كه اين حركت در طول سال وجود دارد اما شدت آن در فصل تابستان بيشتر از ساير فصول است. در فصل زمستان آب شورتركه از نواحي جنوبي تنگه هرمز وارد درياي عمان شده است، به عمق‌هاي بيشتر نفوذ كرده است.