به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

numerical simulation

در نشریات گروه فیزیک
تکرار جستجوی کلیدواژه numerical simulation در نشریات گروه علوم پایه
  • نوشین داداش زاده*
    فناوری پلاسما در بسیاری از کشورها در زمینه های مختلفی مانند تولید ازن، تصفیه سطح، اصلاح سطح ، پزشکی و غیره استفاده می شود. پلاسمای تولید شده با امواجی مانند مایکروویو، یک فناوری امیدوارکننده و جالب برای ویژگی های منحصر به فرد و همه کاره آن است. این ویژگی های پلاسمای مایکروویو یک فناوری جایگزین در مقایسه با راکتورهای شیمیایی حرارتی سنتی به شرط رفع چالش های فنی خاص آن می باشد. در این مطالعه عددی، خواص پلاسمای مایکروویو با فرکانس 2.45 گیگاهرتز و گاز آرگون در فشار اتمسفر مورد بررسی قرار گرفت. با تغییر توان ورودی دستگاه در محدوده 10 وات تا 20 وات در حالت مغناطیسی و مد (TM)، پروفایل های مقایسه ای چگالی الکترون، دمای الکترون، میدان الکتریکی نشان داده می شود. نتایج شبیه سازی تولید المانهای شیمیایی در پلاسمای مایکروویو را نشان می دهد. الکترون های پرانرژی و چگالی الکترون به عنوان عوامل اصلی موثر بر خواص پلاسمای مایکروویو در نظر گرفته شده اند.
    کلید واژگان: پلاسمای مایکروویو، چگالی الکترون، گاز آرگون، شبیه سازی عددی
    Noushin Dadashzadeh *
    Plasma technology is used in many countries in various fields such as ozone production, surface treatment, surface modification, medicine, etc. Plasma generated with microwave-like waves is a promising and interesting technology for its unique and versatile properties. These characteristics of microwave plasma make it an alternative technology compared to traditional thermal chemical reactors, provided that its specific technical challenges are met. In this numerical study, the properties of microwave plasma with a frequency of 2.45 GHz and argon gas at atmospheric pressure were investigated. By varying the input power of the device in the range of 10 W to 20 W in magnetic mode and mode (TM), the comparative profiles of electron density, electron temperature, electric field are shown. The simulation results show the production of chemical elements in microwave plasma. High-energy electrons and electron density are considered as the main factors affecting the properties of microwave plasma.
    Keywords: Microwave Plasma, Electron Density, Argon Gas, Numerical Simulation
  • نوشین داداش زاده*
    این پژوهش، مکانیزم های بنیادین حاکم بر تخلیه های الکتریکی در راکتورهای تخلیه سد دی الکتریک (DBD) را بررسی می کند. به طور خاص، ما بررسی می کنیم که پارامترهای ولتاژ مانند دامنه، فرکانس و شکل موج چگونه بر ویژگی های پلاسما تاثیر می گذارند. نتایج شبیه سازی های عددی نشان می دهد که تغییرات در این پارامترها می تواند به طور قابل توجهی بر توزیع فضایی انرژی تاثیر بگذارد. این یافته ها نشان می دهند که با تنظیم دقیق پارامترهای ولتاژ، می توان به کنترل دقیق مشخصه های پلاسما دست یافت و در نتیجه عملکرد راکتور DBD را برای کاربردهایی مانند تصفیه آب های آلوده به ترکیبات آلی فرار، تولید ازن با خلوص بالا برای مصارف پزشکی، و پوشش دهی سطوح با لایه های نازک پلیمری بهینه نمود. این پژوهش می تواند به عنوان یک گام مهم در جهت طراحی و بهره برداری بهینه از راکتورهای DBD در صنایع مختلف تلقی شود.
    کلید واژگان: تخلیه سد دی الکتریک، پارامترهای ولتاژ، توزیع انرژی، شبیه سازی عددی
    Noushin Dadashzadeh *
    This research explores the fundamental mechanisms underlying electrical discharges in dielectric barrier discharge (DBD) reactors. Specifically, we investigate how voltage parameters, such as amplitude, frequency, and waveform, affect plasma characteristics .Numerical simulations reveal that alterations in these parameters can significantly impact the spatial distribution of energy within the plasma. These findings demonstrate that precise control over plasma properties can be achieved through fine-tuning voltage parameters, thereby optimizing DBD reactor performance for applications such as treating water contaminated with volatile organic compounds, generating high-purity ozone for medical purposes, and depositing thin polymer films. This research represents a significant step forward in the design and operation of DBD reactors across various industries.
    Keywords: Dielectric Barrier Discharge (DBD), Voltage Parameters, Energy Distribution, Numerical Simulation
  • زهرا دهمرده، محسن سعادت*

    در این تحقیق سلول های خورشیدی پشت سر هم مختلفی طراحی و شبیه سازی شده که در آنها زیرسلول بالایی Sb2S3 است. ساختارهای مختلفی شامل Sb2Se3، CISe، CZTSe و GeTe برای زیرسلول پایینی پیشنهاد شد. تطابق جریان در زیرسلول بالا و پایین در سلول های پشت سر هم از اهمیت زیادی برخوردار است. برای رسیدن به نقطه تطابق جریان ضخامت لایه های زیرسلول پایینی ثابت نگه داشته شد و ضخامت لایه جاذب سلول بالایی تغییرداده شد تا چگالی جریان در هردو زیر سلول یکسان شود. در نقطه تطابق جریان عملکرد سلول بالایی تحت تابش طیف استاندارد AM 1.5G و عملکرد زیرسلول پایینی تحت تابش طیف فیلتر شده مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس منحنی مشخصه جریان- ولتاژ سلول پشت سر هم از مجموع منحنی های مشخصه دو زیرسلول فرعی به دست آمد. بازدهی به دست آمده برای سلول های پشت سرهم Sb2S3/Sb2Se3، Sb2S3/CIS، Sb2S3/CZTSe و Sb2S3/GeTe به ترتیب برابر %10/22، %95/30، %83/24 و %80/36 به دست آمد. هر چه اختلاف گاف انرژی سلول های فرعی بیشتر باشد، فوتون های بیشتری جمع آوری می شوند و چگالی جریان بزرگتری برای سلول حاصل می شود. بهترین عملکرد هنگامی به دست آمد که از GeTe به عنوان زیرسلول پایینی استفاده شد.

    کلید واژگان: سلول خورشیدی پشت سر هم، Sb2s3، شبیه‏ سازی عددی، طیف فیلتر شده، روش تطابق جریان
    Zahra Dahmardeh, Mohsen Saadat *

    In this research, different tandem solar cells have been designed and simulated, in which the upper sub-cell is Sb2S3. Different structures including Sb2Se3, CISe, CZTSe and GeTe were proposed for the lower sub-cell.It is very important to match the current in the upper and lower sub-cells in consecutive cells. To reach the current matching point, the thickness of the layers of the lower sub-cell was kept constant and the thickness of the absorbing layer of the upper cell was changed so that the current density in both sub-cells was the same. At the current matching point, the performance of the upper cell under the AM1.5G standard spectrum radiation and the performance of the lower sub-cell under the filtered spectrum radiation were evaluated, and then the current-voltage characteristic curve of the tandem cell was obtained from the sum of the characteristic curves of the two sub-cells. The efficiency obtained for Sb2S3/Sb2Se3, Sb2S3/CIS, Sb2S3/CZTSe and Sb2S3/GeTe tandem cells was 22.10%, 30.95%, 24.83% and 36.80%, respectively. The greater the energy gap difference of the sub-cells, the more photons are collected and the greater current density is obtained for the cell. The best performance was obtained when GeTe was used as the bottom sub-cell.

    Keywords: Tandem Solar Cells, Sb2s3, Numerical Simulation, Filtered Spectrum, Current Matching Technique
  • نوشین داداش زاده*

    بلورهای فوتونی و ساختارهای مبتنی بر آن (ساختارهای فوتونیکی) در دو دهه گذشته مورد مطالعه قرار گرفته و به صورت گسترده ای در برنامه های مختلف نوری مورد استفاده قرار گرفته است. در این مقاله، الگوی نظری و عددی برای انتشار امواج الکترومغناطیسی، در ساختارهای دی الکتریک چند لایه ای توسعه یافته و انتشار پالس های نوری فوق کوتاه در محیط های چند لایه ای و میکرورزوناتورها مورد بررسی قرار گرفته، بازتاب انرژی و ضرایب انتقال بسته به پارامترهای محیط و مدت زمان پالس نوری محاسبه می شود. روشی برای محاسبه طیف های انتقالی و بازتابی بلور فوتونی تک بعدی بر اساس الگو سازی FDTD با انتشار پالس های نوری فوق کوتاه پیشنهاد شده است. برای محاسبه طیف انتقال و بازتاب یک بلور فوتونی یک بعدی و شبیه سازی انتشار پالس های نوری فوق کوتاه، در ساختارهای دی الکتریک چندلایه ای و میکرورزوناتورها بر اساس راه حل عددی معادلات ماکسول با تقریب تفاضل محدود درحوزه مکان زمان انجام شده است.

    کلید واژگان: بلورهای فوتونی، میکرورزوناتورها، شبیه سازی عددی، معادلات ماکسول، روش FDTD
    Noushin Dadashzadeh *

    In the last two decades, photonic crystals and structures that are based on them (photonic structures) have been examined and have been widely utilized in various optical applications. In this article, a theoretical and numerical model for the propagation of electromagnetic waves in multilayer dielectric structures is developed. The propagation of ultra-short light pulses in multilayer media and microresonators is investigated, and the energy reflection and transmission coefficients depending on the parameters of the environment and duration of the optical pulse are calculated. A method for calculating the transmission and reflection spectra of one-dimensional photonic crystal based on FDTD modeling with the emission of ultra-short optical pulses is proposed. To calculate the transmission and reflection spectrum of a one-dimensional photonic crystal and to simulate the propagation of ultra-short light pulses, in multilayer dielectric structures and microresonators, based on the numerical solution of Maxwell's equations with the finite difference approximation in the space-time domain, is performed.

    Keywords: Photonic crystals, microresonators, Numerical simulation, Maxwell', s equations, FDTD method
  • Mansureh Roohollahi, MohammadReza Shayesteh *, Majid Pourahmadi

    In this paper, the effect of using semi-transparent Carbonnanotube layer (CNT) on the efficiency of perovskitesolar cell (PSC) is investigated. One of the mostimportant process in PCS is charge collecting. In thisregard, Carbon nanotubes have the ability to act as chargecollector layer in solar cell. Carbon nanotubes, due tosuitable optical and electrical properties such astransparency, high mobility and stability have beenwidely used in solar cell structures. In the proposedstructure, we use semi-transparent CNT layer as chargecollector on top of PSC. This layer with low resistancepath for transport charge carriers has increased shortcircuit current and other performance parameters of solarcell. The proposed device structureITO/CNT/TiO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD issimulated with Silvaco TCAD. The simulation resultsshow that the efficiency of the perovskite solar cell withsemi-transparent CNT layer is reached 23.59% which is3.15% higher than simple perovskite solar cell structureunder AM1.5G.

    Keywords: Charge Collector, Efficiency, Numerical Simulation
  • Nazila Asaadi *, Samaneh Norouzi
    The study of mantle convection is one of the most important topics in geodynamics. Mantle convection causes the transfer of internal heat to the cold parts of the Earth, and the effects of this heat transfer are observed as the motion of tectonic plates on the Earth's surface. Earthquakes, volcanism, and mountain building at the plate margins result from the movement of tectonic plates. Although the mantle occupies a large volume of the Earth, there are many fundamental questions about mantle composition, rheology, dynamics, and history. Many of these questions remain unanswered due to our indirect observations of the mantle. A major tool to study mantle dynamics is numerically analyzing mantle convection equations. In this work, we used Aspect -short for Advanced Solver for Problems in Earth's Convection- code to simulate mantle convection. The geometric model used in the simulation is a box of 4200 km by 3000 km. Using this code, we investigated the effect of different Rayleigh numbers on controlling the mantle convection and creating mantle plumes. Results show that the number of mantle plumes increases with increasing Rayleigh number, and the rising mantle plumes become thinner with the Rayleigh number increasing. Finally, we studied the relationship between the Rayleigh number and the Nusselt number (surface heat flux). We conclude that there is a power-law relation between Rayleigh and Nusselt numbers.
    Keywords: Mantle convection, Numerical simulation, Mantle plume, Rayleigh number, Nusselt number
  • Maryam Amirhoseiny *, Ghasem Alahyarizadeh

     The performance characteristics of InGaN double-quantum-well (DQW) laser diodes (LDs) with different last barrier structures are analyzed numerically by Integrated System Engineering Technical Computer Aided Design (ISE TCAD) software. Three different kind of structures for last quantum barrier including doped- GaN, doped- AlGaN and GaN/AlGaN superlattice last barrier are used and compared with conventional GaN last barrier in InGaN-based laser diodes. Replacing the conventional GaN last barrier with p-AlGaN increased hole flowing in the active region and consequently the radiative recombination which results in the enhancement of output power. However it caused increasing the threshold current due electron overflowing. For solving this problem, the last barrier structure altered with GaN/AlGaN superlattice. The simulation indicates that the electrical and optical characteristics of LDs with the superlattice last barrier, like output power, differential quantum efficiency (DQE) and slope efficiency, has significantly improved, besides the threshold current decreased. The enhancement is mainly attributed to the improvement of hole injection and the blocking electron overflowing which are caused by the reduction of polarization charges at the interface between the barrier and well, and electron blocking layer (EBL).

    Keywords: InGaN quantum well laser, superlattice last barrier, electrical, optical properties, Numerical Simulation
  • مهدی جامه بزرگی*، محمدحسین توکلی

    در فرایند رشد بلور به روش چکرالسکی قسمت پایین و هسته بلور گرم تر از قست های دیگر بلور و محیط آن است که این گرادیان دمایی سبب انبساط در قسمت های مختلف بلور می شود. نتیجه این گرادیان گرمایی، کرنش است که در نهایت باعث ایجاد تنش گرماکشسانی در بلور می شود. افزایش این تنش به گذار ماده از حد کشسان و وارد شدن به منطقه پلاستیک می انجامد. برای نشان دادن تنش گرماکشسانی در بلورها از معیاری با نام تنش فون مایسس استفاده می کنند. در این مقاله، با استفاده از معادلات ساختاری مناسب، شبیه سازی عددی میدان دمایی، تنش گرماکشسانی (گرماکشسانی) و چگالی نابه جایی های بلور درحال رشد ژرمانیوم توسط روش چکرالسکی برای طول های مختلف بلور انجام شده است. برای بررسی تراکم نابه جایی از یک تقریب ساده درجه یک، که در آن چگالی نابه جایی متناسب با گرادیان شعاعی دماست، استفاده کرده ایم. این روش در تمام محاسبات، روش عناصر متناهی حالت پایای دو بعدی است. نتایج حاکی از آن است که میدان دمایی و تنش گرمایی و چگالی نابه جایی بلور به طور صریح وابسته به ارتفاع بلور و انتقال گرمای تابشی و جریان گاز در سامانه رشد است. با افزایش ارتفاع بلور و تغییر شکل فصل مشترک بلور مذاب، تنش گرمایی و چگالی نابه جایی افزایش می یابد.

    کلید واژگان: شبیه سازی عددی، تنش گرماکشسانی، روش چکرالسکی
    Mehdi Jamebozorgi *, MohammadHossein Tavakoli

    In the process of crystal growth by Czochralski technique, lower part and core of the crystal are warmer than other parts of crystal and its environment, which leads to expansion in different parts of the crystal. The result of this thermal gradient is strain, which eventually causes thermo-elastic stress in the crystal. Increasing this stress leads to transition of the material from elastic limit and entering plastic area. To show thermo-elastic stress in crystals, a criterion called Von Misses stress is used. Using the solid mechanics approach, the mechanical response of crystal to the stresses can be determined through appropriate structural equations. In this paper, using appropriate structural equations, a set of numerical simulations of temperature field, thermal stress and dislocation density for a Czochralski setup used to grow Ge single crystal have been done for different heights of crystal. In order to investigate dislocation density, using a simple first-order approximation, in which the dislocation density is proportional to radial gradient of temperature is used. A two-dimensional steady state finite element method has been applied for all calculations. The numerical results reveal that the thermal field and thermal stress are mainly dependent on the crystal height, heat radiation and gas flow in the growth system. As the height of the crystal increases and the shape of the crystal-melt interface changes, we see an increase in thermo-elastic stress and dislocation density.

    Keywords: Numerical simulation, Thermo-elastic Stress, Czochralski technique
  • امین طالع زاده*، محمدرضا نظری، مجتبی دهقان منشادی

    تخمین نیروی درگ وارد بر اجسام مختلف همواره موردتوجه محققان بوده است. اصولا این نیرو از دو روش کلی انتگرال گیری روی سطح جسم و روش کاهش مومنتوم در ناحیه دنباله جریان محاسبه می شود. در تحقیق حاضر، محاسبه نیروی درگ در جریان دایم و تراکم ناپذیر حول بدنه یک زیردریایی نمونه، به روش دوم مورد بررسی قرار گرفته و نتایج با داده های آزمایشگاهی موجود اعتبار سنجی شده است. شبیه سازی در نسبت منظری های مختلف در زاویه حمله صفر انجام شده و توانایی این روش در جریان های تحت زاویهحمله نیز بررسی شده است. پارامترهای تاثیرگذار بر نتایج این روش، فاصله نقاط اندازه گیری از یکدیگر، فاصله مقطع داده برداری از بدنه و اندازه ناحیه داده برداری، که در این مقاله پیشنهادهای کاربردی در خصوص انتخاب مقدار مناسب برای هر کدام، ارایه شده است. همچنین سهم مولفه های مختلف فشار، مومنتوم و اغتشاشی در ناحیه دنباله در مقاطع مختلف محاسبه شده است. این نتایج می تواند در تونل بادهایی با طول مقطع کاری کوچک به کار گرفته شود. همچنین نتایج این روش را می توان با نتایج روش متداول انتگرال گیری سطحی مقایسه کرد. در صورت استفاده از نتایج این تحقیق، حداکثر خطا در زاویه حمله صفر و مخالف صفر به ترتیب کمتر از 4% و 16% خواهد بود.

    کلید واژگان: اصل کاهش مومنتوم، نیروی درگ، انتگرال گیری ویک، شبیه سازی عددی، زیردریایی استاندارد سابوف
    Amin Talezade *, Mohammadreza Nazari, Mojtaba Dehghan Manshadi

    Researchers have recently paid a lot of attention to drag force estimation over different bodies. This force is usually calculated using surface integral over the body and momentum defect method in the wake region. In this research, the steady-state, incompressible drag force calculation around a submarine model is numerically investigated using the latter technique (momentum defect method). Simulations were carried out at different aspect ratios at zero angle of attack and the capabilities of this method at inclined flows were also investigated. The most important parameters which affect the results are the vertex space, the distance of data collection section, and the data collection section size. In this article, practical suggestions are made for each parameter. The contribution of the pressure, momentum, and turbulence term were also evaluated at different cross sections. These findings can be implemented in wind tunnels with small test section length. They can also be used to compare the results with the common CFD surface integral method. By using the results of this research, the maximum error implementing this technique at zero and non-zero angle of attack will be about 4% and 16% respectively.

    Keywords: Momentum defect principle, Drag force, Wake integral technique, numerical simulation, DARPA SUBOFF submarine model
  • ولی الله غضنفری، علی اکبر صالحی، علیرضا کشتکار*، محمدحسین عسکری، محمد مهدی شادمان

    عملکرد یک سانتریفیوژ گازی که در صنعت غنی سازی اورانیم استفاده می گردد به شدت به میدان جریان گاز درون آن وابسته است. برای بررسی میدان جریان گاز، نیاز به شبیه سازی کامپیوتری است. از ا ین رو در این مطالعه توانایی ها و قابلیت های نرم افزار اپن فوم برای شبیه سازی جریان گاز درون روتور برای حالت جریان برگشتی کامل (بدون ورود و خروج جریان) با محرک گرمایی در حالت متقارن محوری مورد بررسی قرار گرفت. اعتبارسنجی شبیه سازی با اپن فوم با بررسی نتایج حل تحلیلی مدل اولاندر و حل عددی مدل هارادا و هم چنین مقایسه با نتایج شبیه سازی با فلوینت انجام گرفت. نتایج شبیه سازی جریان برای سانتریفیوژ مدل نشان داد که انتخاب حل گر بر پایه چگالی و تعداد سلول 160×170 برای شبکه بندی مناسب می باشد. ارزیابی توانایی مدل نشان داد که نرم افزارا پن فوم به خوبی قادر به شبیه سازی جریان گاز درون روتور می باشد. هم چنین شبیه سازی توزیع عدد نادسن، وجود ناحیه مولکولی نزدیک محور دوران را تایید کرد. با توجه به این که اپن فوم یک نر م افزار متن باز است و قابلیت حل ناحیه مولکولی و هم چنین کدنویسی برای کوپل ناحیه پیوسته و مولکولی، که در نرم افزار فلوینت ممکن نیست، در آن وجود دارد، از این رو استفاده از آن برای شبیه سازی جریان درون روتور پیشنهاد می گردد.

    کلید واژگان: سانتریفیوژ گازی، محرک دمایی، جریان چرخشی، شبیه سازی عددی، اپن فوم
    V. Ghazanfari, A.K. Salehi, A.R. Keshtkar *, M.H. Askari, M.M. Shadman

    The performance of a uranium gas centrifuge which is used in the uranium enrichment industry depends strongly on the gas flow field. The computer simulation is vital to examine the gas flow field. Therefore, in the present study, the capabilities of OpenFoam software for simulating the gas flow inside the rotor for total reflux thermal drive-in axisymmetric mode has been investigated. The results corresponding to the OpenFoam ssimulation have been validated with those of analytical Olander’s model, numerical solution of the Harada’s study, and simulation using Fluent. The simulation results for gas flow inside the rotor of centrifuge showed that the density-based solver was properly chosen and the number of cells, 160×170, was compatible with mesh. The numerical results show that OpenFoam software was capable to examine the gas flow inside the rotor. Also, the simulation of the distribution of Knudsen number confirms the presence of the molecular region near the axis of rotation. OpenFoam is open-source software and there is the ability to solve the molecular region as well as the coding for coupling the continuous and molecular region, the feature which does not exist in the fluent software. The use of open foam is therefore recommended to simulate gas flow inside the rotor.

    Keywords: Gas Centrifuge, thermal drive, circulation flow, numerical simulation, OpenFoam
  • منا ضرغامی پور، حسین ملکوتی*
    نظر به اهمیت الگوی باد بر فعالیت های متعدد در جزایر و همچنین تاثیر آن بر سایر پارامترهای هواشناسی، رفتار زمانی و مکانی بلند مدت میدان باد تراز پایین مشاهداتی روی جزیره قشم مطالعه شد. به منظور حساسیت سنجی شبیه سازی های عددی باد تراز پایین به وسیله مدل WRF، پارامترسازی لایه مرزی و لایه سطحی روی جزیره قشم، در ماه منتخب از فصل گرم (جولای) و ماه منتخب از فصل سرد (ژانویه) برای سال 2015 بررسی شده است. نتایج شبیه سازی ها در پنج پیکربندی مختلف با سرعت باد مشاهداتی ایستگاه قشم فرودگاهی و قشم دریایی اعتبار سنجی شده است و نتایج نشان می دهد که در هر دو ماه طرحواره لایه مرزی ACM2 به علت این که اختلاط قایم را هم به صورت محلی و هم غیرمحلی در نظر می گیرد و در فصل گرم همرفت را بهتر از دیگر طرحواره ها لحاظ می کند در ترکیب با طرحواره لایه سطحی Pleim-Xio و پارامترسازی سطح زمین Noah شبیه سازی بهتری از سرعت و جهت باد تراز پایین ارایه می کند. پس از انتخاب پیکربندی مناسب، شبیه سازی میدان باد به مدت یک سال (2015) به منظور بررسی الگوی باد جزیره قشم، ساختار قایم باد لایه مرزی و تاثیر جزیره بر روی میدان باد لایه مرزی منطقه به انجام رسید. نتایج بیانگر آن است که سرعت باد در فصول بهار و تابستان از مقادیر بالاتری برخوردار است و زبری و پسای جزیره باعث کاهش سرعت باد، رخداد همگرایی و چرخش میدان باد بر روی تنگه هرمز می شود. نسیم دریا و زبری سطح در مناطق ساحلی باعث تقویت رودباد تراز پایین در حین روز و در ارتفاع های 180 تا 200 متر شده است.
    کلید واژگان: پارامتری سازی، شبیه سازی عددی، سرعت باد، لایه مرزی، رودباد تراز پایین، جزیره قشم
    Mona Zarghamipour, Hossein Malakooti *
    Since the wind pattern on various activities in islands as well as its effect on other meteorological parameters is important long – term temporal and spatial variations of the wind field are studied. Here, the warmest month (July) and the coldest month (January) 2015, are selected in order to test the sensitivity of low-level wind simulations of the Weather Research and Forecasting (WRF) model to the parameterizations of the boundary layer (PBL), the surface layer (SL) and the land surface (LSM) over Qeshm Island. As this work was focused on the simulation of near-surface and vertical wind profiles, the physical options related to the parameterizations of boundary layer processes (SL, PBL and LSM) that have significance influence for this purpose are validated. Although more physical options are available in the model (for cumulus convection, short and long wave radiation, microphysics and etc.), it is not feasible or necessary to include all the model configuration options in the sensitivity analysis to obtain an efficient model configuration optimization. The model grid comprised of four nested domains at horizontal resolutions of 45, 15, 5 and 1 km respectively. The innermost domain (D4) with 1 km spatial resolution covered the chosen area to simulate PBL wind field over Qeshm island region. The results of the simulations under five different configurations are validated with the observational wind speed data of Qeshm Airport and Marine Qeshm Stations. The results demonstrate that in both episodes, the ACM2 boundary layer scheme has presented the best performance in combination with the Pleim - Xio surface layer and the Noah land surface schemes because it considers vertical mixing both local and non-local in simulation of planetary boundary layer wind structure. The simulations of WRF are sensitive to warm and cold seasons as well as selected parameterizations. After selecting the appropriate configuration, the simulation of the wind field for one year was carried out to investigate the low level wind field, the vertical structure of the boundary layer wind and the impact of the land mask distribution on and around the Qeshm Island. These simulations indicate higher wind speed in spring and summer and the roughness of the island causes a low level wind convergence, then turn to the left on the Strait of Hormuz with decreasing wind speed. Monthly average of the wind direction during the daytime of reference month of each season are generally simulated to be southwesterly (January, April, July, October) and during the nights of January and July it is southerly to southeast and in April and October it is simulated southwesterly. The direction of the wind has significant variations at sunrise and sunset due to changes in regional scale forcing and baroclinicity behavior between the sea and the coast. Surface roughness in coastal areas, strait narrowing and sea breeze, enhance the low-level jet during summer and spring middays at altitudes of about 180 to 200 meters. In other words, we can say these low-level jet (Shamal winds) during summer and spring occurs as a result of the interaction of two pressure systems; the heat low pressure cell (low level cyclone) over Iran and a semi-permanent high over northwestern Saudi Arabia and it acquires some convergence because of the these factors.
    Keywords: Parameterization, Numerical simulation, wind speed, boundary layer, Low-level jet, Qeshm Island
  • مصطفی محمودی*، نادر منتظرین

    گستردگی استفاده از فن های قفس سنجابی به ویژه در صنایع تهویه ی مطبوع و محیط های خانگی و صنعتی، سبب شکل گیری تحقیقات فراوانی در راستای بهبود عملکرد و کاهش صدای تولیدشده توسط این نوع از فن ها شده است. در تحقیقات گذشته، مهم ترین عامل ایجاد امواج صوتی در این دسته از فن ها، تقابل جریان خروجی از روتور و بدنه ی فن عنوان شده است. در این تحقیق، مطالعه ای عددی به منظور حل جریان سیال ناپایا درون فن، ایجاد نوسانات فشار روی بدنه ی فن، محاسبه ی شدت این میدان فشار در نواحی مختلف بدنه، بررسی سهم نواحی مختلف بدنه بر میدان صوتی فن و در نهایت تخمین الگوی میدان صوتی فن ترتیب داده شده است. نتایج حاصل نشان دهنده ی الگوی فشار نوسانی روی بدنه ی است. این الگو ناشی از برخورد جریان جت و دنباله ی خروجی از روتور با بدنه است. هم چنین سهم حداکثری نواحی مجاور زبانه ی خروجی در شکل گیری الگوی تشعشعی دوقطبی صدای فن قفس سنجابی نیز مشاهده گردید. از جمله مشاهدات دیگر، سهم ناچیز روتور در مقایسه با بدنه در ایجاد و شکل گیری میدان صوتی فن بود.

    کلید واژگان: فن گریز از مرکز، نوفه ی تونال، صدای حاصل از جریان، صدای دوقطبی، شبیه سازی عددی
    M. Mahmoodi*, N. Montazerin

    The widespread use of squirrel cage fans, especially in ventilation and home and industrial environments, has led to the formation of many research efforts to improve performance and reduce the sound produced by this type of fan. In the literature, the most important factor in generating sound in this category of fans is the confrontation between the rotor exit flow and the volute of the fan. In this research, a numerical study was conducted to solve the unsteady fluid flow inside the fan, calculate the pressure fluctuations on the fan body and the intensity of this pressure field in different areas of the body, the study of the contribution of different areas of the body to the sound field fan and, and estimate the sound field pattern of fan. The results show a fluctuating pressure on the volute that is due to the collision of the jet-wake rotor exit flow with the volute. Also, the maximum contribution of the cut-off adjacent regions was observed in the formation of a dipole sound radiation pattern. Another main observation was the insignificant rotor's contribution in sound filed compared to the volute.

    Keywords: Centrifugal fan, Tonal noise, Flow-induced sound, Dipole sound, Numerical simulation
  • محمد اکبری نسب*، معصومه رسولیان، نادیا طالب پور، علی ناصری

    جزر و مد از اطلاعات پایه و ضروری در انجام مطالعات مربوط به رسوب گذاری، تغییرات مورفولوژیک و آب گرفتگی سواحل، فرسایش و مدیریت نوار ساحلی محسوب می شود. به دلیل کمبود اطلاعات اندازه گیری در بسیاری از مناطق ساحلی و دریایی، خصوصیات موج با استفاده از روش های مختلف تخمین زده می شود. پروژه های دریایی پیش بینی/ پیش یابی اقلیم موج اغلب با مدل های عددی یا روش های تجربی انجام می شود. در پژوهش پیش رو سرعت جریان جزرومدی در خلیج بوشهر با استفاده از مدل عددی TELEMAC-2D مدل سازی شد و جهت جریان غالب در منطقه مورد تحلیل واقع شد. تنظیمات مدل شامل شبکه بندی نامنظم مثلثاتی در راستای x و y با نسبت یک به سه از کوچک ترین شبکه بندی 30 متر تا بزرگ ترین شبکه بندی 810 متر، گام زمانی 30 ثانیه، قانون اصطکاک بستر با استفاده از نظریه استریکلر با مقدار m1/2s-1 50 به کار رفته شد. مدل برای یک ماه از تاریخ 12/07/2011 در خلیج بوشهر اجرا شد. پس از اجرای مدل داده های اندازه سرعت جریان با داده های اندازه گیری متناظر و پایگاه داده جهانی TPXO مقایسه شد، نتایج پژوهش بیانگر افزایش همبستگی از 41/86 درصد به 91/41 درصد بود که حاکی از مناسب بودن مدل برای مدل سازی اندازه سرعت جریان در خلیج بوشهر بود. در انتها جریان غالب در منطقه شمال غربی نشان داده شد.

    کلید واژگان: سطح تراز، سرعت جریان جزر و مدی، شبیه سازی عددی، TELEMAC، خلیج بوشهر
    Masoomeh Rasoolian, Nadia Talebpur, Ali Naseri

    The tide is an essential information in conducting studies on sedimentation, morphological changes and flooding of coasts, erosion as well as coastal strip management. Due to lack of measurement information in many coastal and marine areas, wave characteristics are estimated using different methods. Marine wave forecasting projects are often performed by numerical models or empirical methods. In the present study, the tidal flow velocity in Bushehr Bay is modeled using the numerical model TELEMAC-2D and the dominant flow direction in the area is analyzed. Model settings include irregular trigonometric grid in x and y with the ratio of one to three from the smallest 30m grid to the largest 810m grid, a time step of 30 seconds, the bed friction law using Stickler Theory 50 m1/2s-1  used. The model ran for one month on 2011/07/12 in the Bushehr Bay. After running the model, the current velocity data are compared with the corresponding measurement data and the TPXO Global Database, the results showed an increase of correlation from 41/86% to 91/41% indicating that the model is suitable for flow rate modeling in Bushehr Bay. At the end, the dominant flow in the northwest is presented.

    Keywords: Sea Level, Tidal current velocity, numerical simulation, TELEMAC, Bushehr Bay
  • امین رشیدی، ظاهر حسین شمالی*، ناصر کشاورز فرج خواه

    درحالی که توجه جهانی به سمت پدیده سونامی به خصوص در مناطق شرقی اقیانوس هند در نزدیکی اندونزی افزایش یافته، مکران غربی که در شمال غرب اقیانوس هند و در دریای عمان واقع است به عنوان یک ناحیه دارای پتانسیل خطر سونامی کمتر مورد توجه واقع شده است. عدم رخداد زمین لرزه طی سالیان طولانی در این ناحیه احتمال قفل شدگی مکران غربی را افزایش داده که در این صورت می توان انتظار داشت که خطر سونامی بالقوه ای در آینده سواحل مکران و دریای عمان را تهدید خواهد کرد. هدف این مطالعه شبیه سازی عددی فرآیند تولید سونامی محتمل در منطقه مکران غربی با هدف محاسبه شرایط اولیه برای انتشار سونامی می باشد. برای این منظور با در نظر گرفتن یک سناریو با پارامترهای مشخص در دریای عمان میدان دگرشکلی حاصل از این چشمه سونامی با استفاده از الگوریتم اکادا محاسبه شد. نتایج حاصل از این مطالعه الگوی مقطع اولیه سونامی را که شامل بالاآمدگی و فروافتادگی است در سرتاسر ناحیه مورد مطالعه نشان می دهد. خروجی حاصل از این مدل سازی به عنوان ورودی مدل سازی انتشار سونامی استفاده می شود.

    کلید واژگان: سونامی، مکران غربی، دریای عمان، شبیه سازی عددی، تولید سونامی
    Amin Rashidi, Zaher Hossein Shomali, Nasser Keshavarz Farajkhah


    Tsunami is an oceanic gravity wave generated by the displacement of huge volumes of water. There are three main types of disturbances: underwater earthquakes, submarine landslides and sudden earth surface movements adjacent to the ocean (volcanoes, meteorites, rock falls, sub-aerial landslides and ship sinking). Most tsunamis are caused by large shallow earthquakes in subduction zones (Satake and Tanioka, 1999). Sumatra–Andaman (2004) and Honshu, Japan (2011) tsunami events and following widespread damages and tragic consequences demonstrated the need of worldwide attention, awareness and preparedness for tsunami hazard mitigation. While the world draws its attention to tsunamis in the Indian Ocean, further attention is increased in the eastern areas of the Indian Ocean near Indonesia. Western Makran is located in the northwestern Indian Ocean basin. It has received less attention as a potential tsunamigenic zone. The Makran region is a 1000-km section of the Eurasian-Arabian plate boundary and located offshore Pakistan in the northwestern Indian Ocean where the oceanic crust of Arabian plate is being subducted beneath Eurasian plate since the Early Cretaceous along a north dipping subduction zone (Byrne et al., 1992; Smith et al., 2013). Following the great earthquake in Pasni-Ormara on 1945.11.27, Mw=8.1 (Byrne et aL, 1992), the coastline uplifted by about 2 m (Page et al., 1979). This event was accompanied by a significant regional tsunami, with run-up in the 5–10 m range which caused about 4000 deaths along the very sparsely populated Makran coast (Heck, 1947; Ambraseys and Melville, 1982; Okal and Synolakis, 2008). The Makran may be seismically segmented along its length into a western and an eastern segment, distinguished by different levels of seismicity (lower in the west). Moderate to large magnitude earthquakes are either related to the down going slab at intermediate depths or superficial in the eastern Makran (e.g. 1765, 1851 and 1945 earthquakes), while western Makran is marked with almost no seismicity in the coastal area at present but might have experienced a strong earthquake in 1483 (Byrne et al., 1992; Zarifi, 2006).
    The lack of earthquakes for many years has increased the possibility of locking the western Makran segment. This means that, it could generate a potential tsunami event in the future that can threat the Gulf of Oman and the Makran coastlines. Because of the tsunamigenic potential of Makran subduction zone, also importance of strategic geographic location, financial role of Makran coast in Iran, accessibility to international waters, ability to communicate with other countries and its cultural, natural and historical tourism potential along with the establishment of ports and coastal and offshore installations in the region, tsunami can be a real threat. Consequently, it is indispensable to have accurate studies and estimates for tsunami risk mitigation. The aim of this study is to simulate tsunami generation in western Makran numerically for estimating the initial condition for tsunami propagation. Tsunami generation mechanism should be modeled as the first step in the process of tsunami modeling. The generation modeling problem should be studied geophysically and geologically, therefore it is a very important and vital stage in tsunami simulation. To estimate the static uplift of seafloor, we can use the fault models e.g., Okada (1985) and Mansinha and Smylie (1971) which are the analytical solution of deformation field caused by instantaneous rupture on an elastic finite fault plane. The theory was proposed originally by Mansinha and Smylie (1971) and then improved by Okada (1985). We need the fault parameters (Hypocenter (Latitude, Longitude and Depth), Length and Width of Fault Plane, Dislocation (Slip), Strike direction, Dip angle and Rake (slip) angle) to compute the deformation. A tsunami scenario with defined source parameters was constructed in the Gulf of Oman to compute the deformation field based on the Okada algorithm. The source model was based on Okal and Synolakis (2008) and Smith et al. (2013) with a length of 450 km, a width of 100 km and a dislocation of 10 m which has a moment magnitude (Mw) of 8.7. The result of this study represents the initial profile of the tsunami while including the uplift and subsidence in the study area. The earthquake scenario predicted maximum seafloor uplift of 3.5 m and maximum subsidence of 2.4 m. The deformation field covered an area from 23.5° N to 27.5° N and from 56° E to 63° E. The southern coastal areas of Iran and Pakistan experienced subsidence and the northern coastlines of Oman experienced uplift. The outcome can be used as the input in the simulation of tsunami propagation

    Keywords: Tsunami, western Makran, Gulf of Oman, numerical simulation, tsunami generation
  • امین رشیدی، ظاهر حسین شمالی*، ناصر کشاورز فرج خواه

    باتوجه به ابهاماتی که در مورد خطرپذیری و پتانسیل خطر وقوع سونامی در سواحل جنوبی ایران وجود دارد، برای درک بهتر خطر سونامی و آمادگی در مقابله با وقوع آن به خصوص برای منطقه مکران غربی مدل سازی سونامی امری ضروری و لازم می باشد. هدف این مطالعه شبیه سازی عددی فازهای انتشار امواج سونامی در دریای عمان و شمال اقیانوس هند و بالاروی آن به هنگام رسیدن به سواحل مکران غربی در ایران می باشد. در این مطالعه، مدل سازی هیدرودینامیکی برای شبیه سازی انتشار سونامی در دریای عمان و شمال اقیانوس هند و بالاروی و گسترش سونامی در سواحل جنوب شرق ایران مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه به منظور شبیه سازی انتشار و بالاروی سونامی از یک شبکه تودرتو استفاده شد. مدل سازی بالاروی سونامی در منطقه مکران غربی به ترتیب به غرب، میانه و شرق سواحل مکران در ایران تقسیم شد و برای هر منطقه به صورت جداگانه مدل سازی عددی بالاروی و سیل سونامی انجام شد. چگونگی گسترش و انتشار امواج سونامی، بیشینه ارتفاع موج، بالاروی و سیل امواج و سری زمانی سونامی در نقاطی خاص از جمله نتایج به دست آمده از این مطالعه می باشند.

    کلید واژگان: سونامی، مکران غربی، ایران، شبیه سازی عددی، انتشار و بالاروی سونامی
    Amin Rashidi, Zaher Hossein Shomali, Nasser Keshavarz Farajkhah

    Tsunami numerical modeling is a mathematical description of tsunami life cycle circle including generation, propagation and run-up. Numerical simulation is a powerful tool to understand the impacts of past and future events. It is critical to use the results of tsunami simulation such as tsunami waves propagation patterns, time series, amplitudes and run-up along coastlines to mitigate tsunami hazard of possible future events. Tsunami waves propagate with a velocity up to 700 to 950 km/h in the ocean without losing a lot of energy. As they reach shallow waters, their amplitude grows larger in the wave shoaling process. Nonlinear shallow water equations are often used to model tsunami wave propagation and run-up.
    The aim of this study is simulation of tsunami wave propagation and run-up in the western Makran for a tsunamigenic scenario capable of generating a Mw 8.7 magnitude. The initial condition to of model the tsunami propagation is computed using the Okada's algorithm. The COMCOT hydrodynamic model is used for the numerical tsunami simulation. The COMCOT is capable of solving non-linear shallow water equations in both Spherical and Cartesian coordinates using explicit staggered leap-frog finite difference schemes and a nested grid configuration.
    Tsunami propagation is highly influenced by the bathymetry. A three level nested grid system with different resolutions is used for tsunami simulation in this study. Configuring a nested grid system in tsunami modeling is necessary to compute tsunami run-up and inundation on dry land. The simulation is then performed for a total run time of 90 minutes with a time step of 0.5 min for the parent grid and 0.0625 min for the finest grid. Numerical modeling of tsunami run-up and inundation is performed for the western (C1), central (C2) and eastern (C3) parts of the Makran coastline in the south of Iran.
    The trapping of tsunami waves inside the Gulf of Oman causes more impacts on the coastlines of Iran and Oman in comparison to the other areas. To investigate the time histories of tsunami waves after the generation by the tsunmigenic scenario, we put 18 virtual gauges near and along the southeastern coastline of Iran. Generally, it takes about 20 minutes for maximum tsunami wave amplitudes to be observed at the southeastern coastlines of Iran. The maximum tsunami wave heights computed for the gauges near Jask and Chabahar are 2/8 and 3/3 m respectively. The entire southeastern coastline of Iran is impacted by such tsunami waves. The maximum computed tsunami wave height along the southeastern coastline of Iran is 11m.
    The maximum tsunami wave field exhibits a significant local hazard field inside the Gulf of Oman posed to the shores of Iran and Oman. The maximum tsunami amplitude reaches up to 11 m and 6 m inside the Gulf of Oman the Arabian Sea Basins, respectively. The results of run-up modeling show that the maximum computed run-up for the C1, C2 and C3 areas are 10, 17 and 19 m. The maximum tsunami inundation distance for those areas are 6, 6 and 4 km, respectively. The considerable values of inundation distance are due to low elevation topography of the affected coasts. Computing the tsunami inundation distance can be used in choosing evacuation lines during the possible future tsunamis and finding safer locations along the coastal areas. Accurate tsunami simulations are required to develop a tsunami early warning system and estimate the tsunami inundation on dry land. To perform more accurate simulations, high resolution local bathymetric/topographic maps are required, especially for the major ports in southeastern Iran

    Keywords: Tsunami, western Makran, Iran, numerical simulation, tsunami propagation, run-up
  • Mahmoudiana.*, Mohebalhojeh, A. A., Mazrae Farahanim., Scales, W. A
    Polar mesospheric summer/winter echoes (PMSE/PMWE) are usually very strong radar echoes produced by ionospheric electron density fluctuations at half the radar wavelength. This paper studies the formation of electron density fluctuations in the PMSE/PMWE source region. Using a computational model, the current paper investigates the coupling of the neutral air turbulence with mesospheric dusty plasma as a generation source of fluctuations in plasma and dust densities as well as electric field. The impact of spectrum of irregularity wavelengths in neutral air turbulence including the presence of charged dust particles is investigated and extension of diffusion timescale for electron density fluctuations in smaller wavelength is studied. A comparison of the numerical results with VHF radar observations and in-situ rocket measurement of plasma density perturbations in the mesopause region is presented. The effect of dust density and dust-neutral collision frequencies on the coupling between neutral turbulence and the dust layer in PMSE source region is studied. The computational results are compared with the past theoretical predictions of impact of heavy charged dust on the wavenumber spectrum of electron irregularities. Formation of fluctuations in plasma and electric field in PMWE is then considered. The required plasma and dust parameters for neutral turbulence coupling in winter mesosphere are also determined.
    Keywords: Polar mesospheric Summer, winter echoes, Plasma density perturbations in mesosphere, Numerical simulation
  • مژگان امیرامجدی، علیرضا محب الحجه*، محمد میرزایی
    در این پژوهش، تولید و انتشار امواج گرانی لختی روی منطقه ایران مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور برای استخراج ویژگی های موج گرانی لختی مشاهده شده در تاریخ 7 تا 9 فوریه 2012 (18 تا 20 بهمن 1390) که همراه با بارش باران و برف مناسب در بیشتر شهرهای کشور بود، این رخداد در یک شبکه با تفکیک متوسط و با استفاده از مدل میان مقیاس WRF شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی، میدان واگرایی افقی در حکم کمیت اصلی مورد توجه قرار می گیرد، زیرا اثر جریان زمینه بر رخداد میان مقیاس را نادیده می گیرد و برای گستره همه طول موج ها کاربرد دارد. برآورد مقادیر طول موج قائم و افقی، بسامد و دوره ذاتی، تندی فاز و سرعت گروه امواج نشان دهنده وجود امواج میان مقیاس با بسامد زیاد است که با طول موج افقی 150 تا 175 کیلومتر در نواحی شمال غرب و زاگرس مرکزی و جنوبی، و طول موج افقی 100 تا 120 کیلومتر در ناحیه تلاقی البرز و زاگرس منتشر می شوند. با هدف شناسایی چشمه های انرژی شرکت کننده در این انتشار، با بهره گیری از قابلیت های مدل WRF، چهار اجرای متفاوت تحت شرایط حذف کوهساری، حذف رطوبت، حذف هم زمان رطوبت و کوهساری و اجرا با فیزیک کامل مسئله صورت می گیرد. در اجرای بدون رطوبت و کوهساری امواج بلند گرانی لختی مشاهده می شوند. در حضور رطوبت، با وجود بازخورد مثبتی که بین رهاسازی همرفت و چرخه جریان جتی به چشم می خورد، نمی توان گفت همرفت به طور مستقیم در راه اندازی موج نقش دارد. اما در اعمال کوهساری، ویژگی های موج از شدت تا دامنه و جهت انتشار آنچنان تحت تاثیر قرار می گیرد که در نهایت نقش برجسته رشته کوه زاگرس در سازمان دهی انتشار موج گرانی لختی مورد بررسی را آشکار می کند.
    کلید واژگان: موج گرانی لختی، شبیه سازی عددی، میدان واگرایی افقی، رشته کوه های زاگرس
    Mojgan Amiramjadi, Alireza Mohebalhojeh*, Mohammad Mirzaei
    A fluid، which is stable under the action of buoyancy، can oscillate under the influence of buoyancy and Coriolis forces. The resulting ageostrophic oscillations with a frequency between Coriolis and buoyancy frequencies are called inertia-gravity waves، hereafter IGWs. In this study we investigate the generation and propagation of IGWs over Iran. To this end، the Weather Research and Forecasting (WRF) mesoscale model is used to simulate an event with noticeable IGWs within a synoptic system accompanied by rain and snow، from 6 to 9 February، 2012. The NCEP FNL data (final analyses) are used for this simulation in a domain of 8000 km × 6375 km extent and a medium resolution (grid interval Δs=25 km). The model has 35 levels in vertical direction with its top at 10 hPa (~30 km). A time step of 150 seconds is used and the model is run for 72 hours initialized at 12UTC 6 February and continued until 12UTC 9 February 2012. An implicit Rayleigh damping layer is used to prevent unphysical wave reflection from the upper boundary of the computational domain (Klemp et al، 2008). In order to investigate generation and propagation of IGWs and to determine the effects of each of energy sources in the region، four different model runs are designed and performed with/without orography/moisture. In order to facilitate the conduct of the study، the main area of interest is classified into three regions where the IGWs are most active. The first area is located in the northwest of the country، in the vicinity of the maximum wind speed of the midlatitude jet stream and the left side of the jet streak. The second area، including the central and southern Zagros Mountain، is located in the vicinity of unbalanced flow and the right side of the jet streak. The third area is located geographically at the conjunction of Zagros and Alborz mountain ranges، is at the exit region of the jet stream and along a rain belt with significant cloud coverage as in the second area. The fundamental quantities of wave like the wave frequency and periods، the intrinsic phase speed، the group velocity and horizontal and vertical wavelengths are obtained based on the horizontal divergence field as the main quantity. This is possible، because the procedure avoids explicit treatment of the background field، which has zero divergence، and is applicable to waves of arbitrary wavelength. Previous studies have shown that the most important energy sources for IGWs are: jet streams، fronts، convection and orography. Furthermore، the IGWs propagate in the atmosphere with a phase speed of 15 to 35 ms-1، vertical wavelength of 500 m to 15 km and horizontal wavelength of 50 to 1000 km. In the reference run (with the topography and moisture included)، the distribution of the horizontal divergence clearly shows the waves closely follow the major topography and propagate nearly perpendicular to it. Estimation of wave properties shows that a high- frequency wave with is emitted in this case. The quantity is the estimate for wave frequency scaled by inertial frequency. In the first and second areas، the typical values of the horizontal wavelengths are from 150 to 175 km، the vertical wavelength from 5 to 6 km and intrinsic phase speed from 15 to 19 ms-1. In the third area، the IGWs travel with a phase speed of about 15 to 21 ms-1 and horizontal and vertical wavelengths of 100 to 120 km and 5 to 6 km، respectively. Based on the characteristics of the IGWs and their propagation، it can be inferred that the waves are generated in the troposphere by jet-front mechanisms due to topography and then undergo deformation. Some of the waves generated in the upper troposphere cross the tropopause and propagate well into the stratosphere. Disregard of the way wave are generated، this transfer of activity from troposphere to the stratosphere is a common phenomena. The results of this study are in good agreement with those obtained by Zhang and Koch in 2000 who studied simulation over Rockies Mountain in Montana and Dakota. They estimated a single wave packet with 3 or 4 waves، a wavelength of 150 km and phase speed of 15. 2 ms-1. Zulick and Peters in 2006 identified two wave packets in their study. The first wave packet included large waves with wavelengths of about 500 km and period of approximately 10 hour which were classified as sub-synoptic (or meso-α). The second wave packet، however، consisted of small waves with much higher frequency than the first wave packet، and wavelengths of almost 200 km and period of nearly 5 hour، which were classified as meso-β (mesoscale-β). Having investigated the possible energy sources in the region، the following conclusions can be made. In the run without either orography or moisture، large-amplitude waves are observed that carry energy upward to the stratosphere and downward to the troposphere. Entering a positive feedback، the downward propagating waves emitted by the jet can facilitate convective activity at lower levels and play a role in enhancing precipitation. Although adding mountains to the physics of the model affects wave characteristics like intensity، amplitude، and direction of propagation، the presence of all of the factors is necessary for describing the actual wave generation and propagation processes.
    Keywords: Inertia, Gravity Wave, Numerical simulation, Horizontal divergence field, Zagros Mountain ranges
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال