22558

تعيين سرعت و جهت جريانات بزرگ مقياس در درياي خزر با استفاده از مدل سازي و سنجش از دور

كارشناسي ارشد

سواحل بنادر و سازه هاي دريايي

1396

1399/4/30

دكتر سيد مصطفي سيادت موسوي - دكتر برات مجردي

عمران

سنجش از دور در سال¬هاي اخير براي تحقيقات دريايي براي كاربردهاي مختلفي با موفقيت به كار گرفته شده است. به دليل سختي حضور در محل و برداشت داده¬هاي مستمر به¬صورت ميداني در شرايط جوي نامناسب و وجود خطا در دستگاه¬هاي اندازه¬گيري جريان، روش سنجش از دور كمك شاياني به مهندسان و دانشمندان براي شناسايي جريانات و ديناميك دريا مي¬كند. از طرفي درياي خزر يك ناحيه بسته است كه جزرومد اندكي دارد و جريان¬هاي سطحي آب ناشي از باد و چگالي و نوعا از نوع امواج بلند است. در اين پژوهش جريان¬هاي ژئوستروفيك سطحي درياي خزر با استفاده از دو روش مدل¬سازي عددي (MIKE 21: Flow Model FM) و روش سنجش از دور براي سال¬هاي 2018 و 2019 ميلادي به دست آمد. در روش سنجش از دور از ماهواره سنتينل-3 استفاده شدكه داده¬ها از سنسور ارتفاع‌‌سنجي آن به كار گرفته شد. اين جريان¬ها براي سه ماه ژانويه، آوريل و آگوست با هم مقايسه شدند و درنهايت چرخه¬هاي جريان درياي خزر نيز مورد بررسي قرار گرفتند. همچين در روش مدل¬سازي نيز براي سال¬هاي 2018 و 2019 جريان¬هاي دريايي به دست آمد و با نتايج سه ماه مورد نظر در روش سنجش از دور مقايسه شد. در بخش مركزي درياي خزر يك چرخه سايكلونيك (پادساعت‌گرد) در اكثر ماه¬هاي سال قابل رويت است كه در تابستان كم¬كم محو شده و جاي خود را به يك چرخه آنتي سايكلونيك (ساعت¬گرد) مي¬دهد. در بخش جنوبي معمولا دو چرخه كوچك متضاد با هم قرار دارد كه يكي سايكلونيك و ديگري آنتي سايكلونيك است. جريان¬ نوار ساحل شرقي درياي خزر از جنوب به سمت شمال، نوار ساحل غربي از شمال به جنوب و نوار ساحل جنوبي از غرب به شرق است. در نهايت با بررسي دقيق ماهانه نتيجه گرفته شد كه جريان¬ها و چرخه¬هاي درياي خزر در طول سال روند ثابتي ندارند اما براي فصول و ماه¬هاي مختلف در بقيه سال¬ها اين روند تكرار مي¬شود. در واقع با داشتن يك الگوي جريان در طول سال، مي¬توان براي سال¬هاي بعدي نيز اين الگو را لحاظ كرد. لازم به ذكر است كه اين الگو تا زماني جواب¬گو است كه تغييرات زيادي در جهت و سرعت رژيم باد غالب در خزر و دبي رودخانه¬هاي ورودي به آن، مخصوصا رودخانه ولگا، ايجاد نشود.

1399/07/28

Determination of velocity and direction of large scale currents in Caspian sea using simulation and remote sensing

7/21/2021 12:00:00 AM

Recently, remote sensing has been a successful method in marine researches. Because of the difficulties of insitu observations, handling data in harsh weather conditions and errors in measuring devices, remote sensing provides engineers with great help to earn suitable data about oceanic currents. Caspian Sea is a closed basin with limited tidal forces which has density and wind-induced long waves. In this study, the geostrophic currents of Caspian Sea have been obtained using MIKE21 flow model FM and remote sensing for the years 2018 and 2019. The altimeter sensor of the sentinel-3 satellite has been used to obtain data through remote sensing. The currents were gathered and compared for 3 months namely January, April and August, and also the circulation and currents of Caspian Sea has been analyzed. Also, in the modeling, sea currents were obtained at 2018-2019 and compared with the desired results of the three months in the remote sensing. In the middle part of Caspian Sea, a cyclonic pattern (counter clock-wise) has been observed for the majority of the year. This pattern gradually disappeared in summer and was replaced by an anti-cyclonic pattern (clock-wise). In the southern part, two contrary cycles (cyclonic and anti-cyclonic patterns) often existed. The eastern shore of Caspian Sea flows from south to north, the western shore flows from north to south, and flow of the southern shore is from west to east. Finally, by carefully reviewing the monthly results, it was concluded that the currents and cycles of Caspian Sea don’t have a constant patter through out the year but the patterns repeat in different months and seasons of the next years. In other words, the existing pattern through out the year can be considered for the subsequent years. This pattern is useful as long as no significant changes occur in the direction and speed of the prevailing wind regime in Caspian and the discharge of rivers entering it (e.g. the Volga river).