بررسی شوری و دمای توده آب خلیج فارس با استفاده از مدل FVCOM

شناسایی توده ی آب کم عمق بسیار پیچیده تر از آب عمیق است؛ زیرا تغییرات فیزیکی و شیمیایی درآب های کم عمق، سریع تر اتفاق می افتد و خواص توده ی آب از بین می رود. از آن جایی که در غیاب برهمکنش هوا-دریا، توده های آب خواص متفاوتی دارند لذا در این پژوهش با توجه به پایستگی دما و شوری خواص توده ی آب در خلیج فارس شناسایی می شود. از مشخصه های عمده خلیج فارس، عمق بسیار کم آن با متوسط عمق 35 متر است. بیشینه عمق در ناحیه تنگه هرمز با عمق حدود 100 متر قرار دارد. تنگه ی هرمز در قسمت شمال غربی اقیانوس هند قرار گرفته است و محل اتصال خلیج فارس به دریای عمان است.

 در این تحقیق از مدل اقیانوسی سه بعدی متن باز FVCOM در 20 لایه برای مدل سازی تبادل آب بین خلیج فارس و دریای عمان (طول جغرافیایی E 47 تا E 45/59 و عرض های جغرافیایی N 22 تا N 32) استفاده شد تا بدون در نظر گرفتن تنش باد بر روی منطقه، الگوی جریان در خلیج فارس و دریای عمان و توده ی آب خلیج فارس در چهار فصل بهار، تابستان، پاییز و زمستان مورد بررسی قرار گیرد. FVCOM، از روش حجم محدود برای گسسته سازی معادلات هیدرودینامیکی در شبکه ی مثلثی استفاده می کند. برای تولید شبکه ی محاسباتی از نرم افزار تخصصی SMS نسخه 10 استفاده شد. شبکه ی محاسباتی غیریکنواخت با تفکیک پذیری افقی از کمینه ی950 متر تا 4700 متر در مدل به کار گرفته شد و اطلاعات عمق سنجی با دقت 30 ثانیه از داده های 2019 GEBCO- بر روی این شبکه درون یابی شد. نوسانات سطح آب در مرز باز، منطبق بر مکان گره های مرز باز شبکه ی محاسباتی که در طول جغرافیایی E 45/59 قرار دارند که از TMD استخراج و به صورت تنظیمات اصلی مدل وارد شد. داده های نیم رخ دما و شوری در مرز باز از خروجی مدل HYCOM (قابل دسترس به صورت رایگان) و در عمق های استاندارد استفاده شد. مدل در غیاب برهمکنش هوا و دریا و نقش تنش باد به مدت 6 سال اجرا گردید. برای صحت سنجی و اعتبارسنجی حوضه نیز به ترتیب از داده های HYCOM و داده های ماهواره ای استفاده شد.

آب های شور خلیج فارس (psu00/38) تا دهانه تنگه هرمز به خوبی در لایه های سطحی قابل مشاهده می باشد و از دهانه خلیج فارس به سمت دریای عمان در لایه های سطحی دیده نمی شود. در لایه های میانی دریای عمان آب هایی با مشخصات آب های خلیج فارس (psu00/38) وجود دارد که می توان نتیجه گرفت که آب های سطحی که در غرب تنگه ی هرمز وجود داشتند از آنجا به بعد به لایه های زیرین یا میانی انتقال یافته و به سمت دریای عمان سرازیر شده است. با توجه به پایستگی دما و شوری در توده ی آب، دما و شوری خلیج فارس در تنگه ی هرمز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می دهد که توده ی آب خلیج فارس با شوری (psu00/38) در فصل تابستان از طریق جنوب تنگه ی هرمز به صورت جریان زیر سطحی خارج می شود و در فصل زمستان این توده آب به عمق های بیشتر نفوذ می کند و از تنگه هرمز هم دورتر می گردد. توده ی آب خلیج فارس از طریق ناحیه ی جنوبی تنگه ی هرمز به صورت جریان زیر سطحی خارج می شود. در فصل تابستان، توده آب با شوری psu37 در محدوده عمق 50 تا 80 متری و در 40 کیلومتری از سواحل کشور عمان است که در عرض جغرافیایی N 4/25 و طول جغرافیایی E 50/ 56 تا  E 69/56 واقع است که در فصل زمستان از این ناحیه فاصله گرفته و به سمت طول های بیشتر از E 57 پیشروی کرده و به عمق حدود 130 تا 150 متری و عمق های بیشتر هم نفوذ می کند.

 با توجه به اینکه میزان تبخیر در خلیج فارس زیاد است برای جایگزینی آب های تبخیر شده خلیج فارس لازم است که آب از تنگه هرمز وارد خلیج فارس گردد. نتایج مربوط به شوری فصل تابستان این پدیده را به خوبی نشان می دهد و آب ورودی به خلیج فارس به سمت سواحل ایران منحرف می گردد و حرکت این آب ها از سمت سواحل ایران به سمت شمال غربی خلیج فارس ادامه می یابد که این حرکت در طول سال وجود دارد اما شدت آن در فصل تابستان بیشتر از سایر فصول است. در فصل زمستان آب شورترکه از نواحی جنوبی تنگه هرمز وارد دریای عمان شده است، به عمق های بیشتر نفوذ کرده است.