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 « persian gulf » در نشریات گروه « فیزیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «persian gulf» در نشریات گروه «علوم پایه»
  • مینا عاشوری، سارا الله یاری بیک*، مجید قدسی، امیرحسین جاوید
    پیچک ها ازپدیده های مهم اقیانوسی هستندکه به طور قابل ملاحظه ای درانتقال سیال دراقیانوس نقش دارند. گردش اصلی در خلیج فارس عمدتا ناشی از عواملی مانند وزش باد، جزر و مد و اختلاف چگالی است. در مقاله حاضر گردش متغیر و تشکیل پیچک های میان مقیاس در خلیج فارس و دریای عمان توسط خروجی مدل 3 MIKE با وضوح ده کیلومتر، توسط داده های سال 2013 در 30 لایه تراز سیگما شبیه سازی شده است. اصلی ترین جریان در خلیج فارس ساعتگرد می باشد. گردش های پادساعتگرد در مرکز خلیج فارس از آوریل تا جولای قوی تر می شود و در ماه آگوست به بیشترین وضوح خود می رسند. همچنین تقریبا در تمام طول سال جریان ترموهالاینی از بستر کم عمق خلیج فارس وارد دریای عمان می شود و به مناطق عمیق تر نفوذ می کند و باعث نوساناتی در دما و شوری دریای عمان می گردد. این جریان ترموهالاینی که به دریای عمان وارد می شود موجب تغییر چگالی شده و این تغییرات موجب ایجاد پیچک هایی در دریای عمان می گردد.
    کلید واژگان: پیچک میان مقیاس, دما, شوری, خلیج فارس, دریای عمان}
    Mina Ashori, Sara Allahyari *, Majid Ghodsi, Amirhosein Javid
    Eddies formation is an important oceanic phenomenon that plays a significant role in the transport of fluid in the ocean. The main eddy in the Persian Gulf is mainly due to factors such as wind, tide and density variations. This paper uses the HD model of MIKE3D packages to perform the simulations; first a large-scale flow model is implemented for the entire area of the Oman Sea and the Persian Gulf, and then the formation of mesoscale in the Persian Gulf and the Oman Sea is simulated by the output of Model 3 MIKE with a resolution of ten kilometers for 2013 in 30 layers of Sigma and Z coordinates. Almost all year round, a thermohaline stream enters the Oman Sea Persian Gulf and penetrates deeper areas, causing fluctuations in the temperature and salinity in the Oman Sea. This thermohaline flow that enters the Oman Sea causes temperature changes and these changes cause the formation of eddy in the Oman Sea. It was also seen that a coastal stream in the northwest direction from the north of the Strait of Hormuz enters the Persian Gulf and there is a southwest stream in the southern part of the strait. The main eddy in the Persian Gulf is clockwise and it was observed that the general shape of the eddy in the Persian Gulf is clockwise and the counterclockwise eddy in the center of the Persian Gulf becomes stronger from April to July and in August, it has the highest resolution. In this study, more attention was paid to the months when eddy has more clarity.
    Keywords: mesoscale eddy .temperature, Salinity, Persian Gulf, Oman Sea}
  • حسین رامک، مریم سیوف جهرمی*، پرستو اکبری
    در این پژوهش با هدف شناسایی و ردیابی آب خلیج فارس در دریای عمان از ماهواره استفاده شده است. ردیابی آب زیر سطحی خروجی خلیج فارس از گذرگاه تنگه ی هرمز به کمک شناسایی ویژگی های دمایی آب سطحی عمان در ناحیه ای که وجود آب زیرسطحی خلیج فارس در مطالعات گذشته مورد تایید قرار گرفته است، می تواند به ردیابی آب زیرسطحی منجر شود. در این مطالعه از داده های دمای سطح دریا از مجموعه داده اوستیا برای حوضه مورد مطالعه که خلیج فارس و قسمتی از دریای عمان (47 الی 45/59 درجه شرقی و 6/22 الی 32 درجه شمالی) می باشد، تهیه شد. سپس با توجه به مطالعات ناشی از داده های اندازه گیری 73 ساله موجود در منطقه و شناسایی گستره دمایی آب سطحی دریای عمان (00/23- 20/22 درجه سانتی گراد) و آب زیر سطحی خلیج فارس (20/22- 00/16 درجه سانتی گراد) که بر روی همدیگر قرار گرفته اند، داده های ماهواره ای فیلتر شدند. جهت فیلتر کردن داده ها و ترسیم شکل ها از کدنویسی در محیط متلب استفاده شد. نتایج نشان می دهد که آب خلیج فارس می تواند تا قسمت های میانی دریای عمان منتقل شود آب سطحی (دمای 5/28 الی 30 درجه سانتی گراد) در فصل سرد در محدوده ی 5/58 الی 5/59 درجه شرقی و در فصل گرم، به سمت طول های جغرافیایی تا بیش از 5/59 درجه شرقی پیشروی می نماید. در نتیجه میزان نفوذ آب خلیج فارس در دریای عمان در فصل گرم نیم درجه طول جغرافیایی بیش از فصل سرد است.
    کلید واژگان: ماهواره, ردیابی, توده ی آب, خلیج فارس, دریای عمان, دمای سطح دریا}
    Hoseyn Ramak, Maryam Soyufjahromi *, Parasto Akbari
    In this research, satellite has been used for the purpose of identifying and finding the waters of the PersianGulf in the Sea of Oman.Finding the subsurface water exiting the PersianGulf through the cross of the Strait of Hormuz by identifying the temperature characteristics of Oman's surface water in the area where the presence of subsurface water in the Persian Gulf has been confirmed in previous studies can lead to finding the subsurface water.In this study, the sea surface temperature data of OSTIA for the studied basin, which is the Persian Gulf and a part of the Oman Sea(47 to59.45degrees of east and 22.60 to 32 degrees of north)was prepared.Then, according to the studies based on the73-year measurement data available in the region and identifying the temperature range of the surface water of the Oman Sea(22.20-23.00C) and the subsurface water of the Persian Gulf(16.00-22.20C)superimposed on each other, the satellite data were filtered. In order to filter the data and draw the figures, it was used coding in MATLAB environment.The results show that the water of the Persian Gulf can be transported to the middle parts of the Oman Sea, surface water (temperature 28.5 to 30 degrees of centigrade)in the cold season in the range of58.5to59degrees of east and in the warm season it advances towards the longitudes up to 59.5 degrees of east.As a result, the infiltration rate of Persian Gulf water in the Oman Sea in the warm season is half a degree of longitude more than the cold season.
    Keywords: satellite, Water mass, Persian Gulf, Oman Sea, sea surface temperature}
  • سید مجید مسدد*

    خلیج فارس یک دریای نیمه بسته کم عمق است که از طریق تنگه هرمز به اقیانوس آزاد متصل می شود. ترموکلاین به صورت کاهش شدید دما با عمق در لایه زیرسطحی در نتیجه طبقه بندی ستون آب در خلیج فارس به صورت فصلی روی می دهد. واداشت هایی از جمله باد شمال غربی بر این فرایند تاثیر دارند. در این مقاله، نتایج اندازه گیری های گشت تحقیقاتی مونت میشل 1992 و یک مطالعه عددی (مدل اقیانوسی پرینستون POM) با تنش باد در دو حالت ثابت و میانگین ماهیانه به بررسی تشکیل و توسعه ترموکلاین تابستانه در خلیج فارس پرداخته می شود. نتایج مدل نشان می دهند که با باد متغیر ماهیانه، ترموکلاین مانند آنچه اندازه گیری های تابستان نشان می دهند، توسعه می یابد. به نظر می رسد تشکیل ترموکلاین اکسیژن محلول در ستون آب ناشی از کمبود اختلاط را در نتیجه چینه بندی آب ایجاد شده کاهش می دهد؛ البته تشکیل و توسعه ترموکلاین به صورت یک شیب سریع دما در ستون آب بر انتشار صوت به کار رفته در کاربرد ابزار آشکارسازی در دریا تاثیر دارد. رشد ترموکلاین در خلیج فارس از بهار به تابستان با سرعت بیشتری رخ می دهد که در برخی از منابع این تحقیق در خلیج فارس به این نتیجه رسیده اند. ضرایب همبستگی دما و شوری بین نتایج مدل و اندازه گیری ها به ترتیب 86/0 و 80/0 به دست آمده اند. در این مقاله نتایج تحقیق به دست آمده از مدل POM با اندازه گیری ها مقایسه می شود.

    کلید واژگان: خلیج فارس, ترموکلاین, مدل عددی, POM, تنش باد}
    Seyed Majid Mosaddad *

    Persian Gulf (PG) is a shallow semi-enclosed sea that connects to the open ocean through the Strait of Hormuz. Thermocline occurs as a sharp decrease in temperature with depth in the subsurface layer as a result of water column classification in Persian Gulf on a seasonal basis. Impulses such as the northwest wind affect this process. In this paper, according to the results of Monte Michel research (1992) and the numerical study of Princeton ocean model (POM), with wind stress in both steady state and monthly average, the formation and development of summer thermocline in PG is investigated. The model results show that with the monthly variable wind, the thermocline develops as indicated by the summer observations. The formation of thermocline seems to decrease the dissolved oxygen in the water column due to lack of mixing as a result of induced stratification. The formation of thermocline seems to reduce the dissolved oxygen in the water column due to the lack of mixing, which is created as a result of water stratification. Also, the formation and development of thermocline as a fast temperature gradient in the water column affects the sound propagation used in offshore detection devices. According to the results of some sources of this research, The thermocline development happens more rapidly in Persian Gulf from spring to summer. Correlation coefficients of temperature and salinity between the model results and measurements were 0.85 and 0.80, respectively. In this paper, the research results obtained from the POM model are compared with the measurements. The rate of thermocline development was found to be between 0.1 to 0.2 meter per day in the Persian Gulf during the 6 months from winter to early summer

    Keywords: Persian Gulf, Thermocline, Numerical Model, POM, Wind Stress}
  • ارم قاضی*، عباسعلی علی اکبری بیدختی، مجتبی عظام، مجتبی ذوالجودی، مسعود ترابی آزاد

    در این تحقیق با استفاده از مطالعات میدانی و استخراج طیف از سری زمانی مولفه‎های سرعت، پریود مولفه‎های جزرومدی روزانه و نیمروزانه مشخص شد و با برداشتن جزرومد توسط فیلتر پایین گذر سرعت جریان باقیمانده بدست آمد. جهت جریان‎های باقیمانده از زمستان تا بهار یک جریان سطحی را به درون خلیج و یک جریان را به سمت خارج خلیج نشان داد وگویای این مطلب است که در این منطقه گردش باروکلینیک آنتی سیکلونی شکل می‎گیرد. سرعت جریان باقیمانده حدود 10 cm/s و سرعت جریان جزرومدی 50 cm/s بدست آمده است. بررسی طیف‎های دما و شوری نشان داد که جزرومد تا عمق 30 متر بر دما اثر گذاشته و در عمق‎های پایین‎ترتاثیر آن ضعیف است و شدت آن در بهار بیشتر از زمستان است. بنا براین از سطح به عمق با سرد شدن آب، اثر جزرومد بر دما کاهش می یابد که علت آن می تواند مربوط به تشکیل گرادیان دمایی و ترمو کلاین در بهار باشد و یا اثر رفت و بر گشتی جزرومد که ایجاد موج می‎کند و باعث افزایش دما و کاهش شوری می‎گردد. در قسمت‎هایی که لایه بندی قوی‎تر است گرادیان شدیدتر بوده و اثر جزرومد نیز قوی‎تر می باشد. تاثیر جزرومد بر شوری نیز در سطح بسیار ضعیف بوده و در برخی از اعماق قوی‎تر است که احتمال دارد به علت توپوگرافی منطقه و اثر رفت و برگشتی موج باشد.

    کلید واژگان: جریان جزرومدی, جریان باقیمانده, آنالیز سری زمانی, جریان خلیج فارس}
    Eram Ghazi *, Abbbasali Aliakbari Bidokhti, Mojtaba Ezam, Mojtaa Zoljoodi, Masoud Torabi Azad

    In this study, using filed data measurement and time series spectral analysis on velocity factors, the period for diurnal and semidiurnal tide elements of the current were determined. The direction of the residual currents showed a surface current into the Persian Gulf and another current out of the Gulf. This indicates that in this region, the anticlockwise gyre takes place at the same time as time stratification and thermocline. The velocity of the residual current is about 10 cm/s and the velocity of the tidal current is measured at 50 cm/s. the diagrams show that the tidal current has affected the temperature up to the 30 m depth and in lower depth, it has less effect on temperature. It also has a stronger effect in spring than in winter. Therefore, moving from surface to depth, as the water temperature decreases, the effect of the tide on the temperature is decreased. The maybe related to the formation of temperature gradient and thermocline in the spring or the back and forth movement of the tidal current which created the waves and caused the increase in the temperature and decrease in the salinity. Where there are stronger layers, there is a stronger gradient as well as stronger tide effect. Also, the effect of the tide on salinity on the surface is very weak while it is stronger in some depths which may be related to the area topography and back and forth movement of the tide current.

    Keywords: Tidal current, Residual Current, Time series analysis, Persian Gulf}
  • حسن اکبری نیا، مجتبی عظام*، پرگل قوام مصطفوی

    در این پژوهش از یک مدل جفت شده فیزیکی - بیولوژیکی ROMS به منظور بررسی تغییرات فصلی پارامتر های بیولوژیکی خلیج فارس استفاده شده است. مدل بیولوژیکی دارای هفت متغیر حالت شامل دو ماده مغذی ، فیتوپلانکتون، کلروفیل، زیوپلانکتون و دو دترایتوس کوچک و بزرگ (N2PChlZD2) است. نتایج اجرای مدل حاکی از این است که الگوی تغییرات ماهانه کلروفیل آ در خلیج فارس را می توان به دو منطقه تفکیک کرد. منطقه اول بخش شمال غربی است که رشد کلروفیل آ در آن از بهار آغاز می شود و تا اواخر تابستان و اوایل پاییز در امتداد سواحل جنوبی به طرف شرق گسترش می یابد و مقدار کلروفیل آ این منطقه در تمام طول سال بیشتر از سایر مناطق است و پیک آن در اوایل بهار می باشد. منطقه دوم که شامل بخش های میانی خلیج فارس و تنگه هرمز است در تابستان بارور می شود و پیک مقدار آن در اواخر تابستان تا اوایل پاییز می باشد. نتایج همچنین نشان می دهند که الگوی رشد و گسترش کلروفیل آ در خلیج فارس دارای یک استقلال نسبی از الگوی تغییرات فصلی کلروفیل آ دریای عمان است و تغییرات کلروفیل آ آن از الگوی جریانات خلیج فارس تبعیت می کند. علاوه بر این مدل نشان می دهد که در شمال غربی خلیج فارس مقدار نیترات از غلظت بالایی برخوردار است که علتی برای شروع رشد شکوفه های فیتوپلانکتونی از بخش شمال غربی خلیج فارس و گسترش آن به سایر مناطق همراه با جریان های منطقه است.

    کلید واژگان: مدل سازی, کلروفیل, پارامترهای بیوژئوشیمیایی, نوترینت, خلیج فارس}
    Hassan Akbarinia, Mojtaba Ezam *, P .Ghavam Mostafavi

    In this study, to investigate the seasonal changes in some biological parameters of the Persian Gulf, a coupled physical-biological ROMS model is used. The biological model coupled with the physical model has seven state variables includes two nutrients, phytoplankton, chlorophyll, zooplankton and small and large detritus (N2PChlZD2). The results show that the pattern of seasonal changes in chlorophyll-a in the Persian Gulf can be divided into two regions. The first region is the northwestern part, where the growth of chlorophyll begins in spring and extends eastwards along the southern coasts until late summer and early autumn. The amount of chlorophyll-a in this region throughout the year is higher than the other parts of the Gulf and also peaks in early spring. The second region, which includes the middle and east parts of the Persian Gulf blooms in summer and peaks from late summer until early autumn. Moreover the results also show that the pattern of growth and expansion of chlorophyll-a in the Persian Gulf are independent of the Sea of Oman pattern, and its changes follow the pattern of Persian Gulf currents. In addition, the results show that there is a high concentration of nitrate in the northwest of the Persian Gulf, that it is a good reason for beginning of the phytoplankton blooms from the northwestern part of the Persian Gulf and its extension to the other parts along with the regional currents.

    Keywords: Numerical modelling, Chlorophyll, Bio-geo-chemical parameters, Nutrient, Persian Gulf}
  • مهیار مجیدی نیک*

    انتشار امواج صدا در آب های کم عمق به دلیل ماهیت خاص شرایط سطح و بستر توده های آبی، پیچیده و ناشناخته می باشد. در سال های اخیر استفاده از طیف وسیعی از نرم افزارهای کاربردی جهت شناخت این اثرگذاری بر انتشار امواج صدا جهت بهبود عملکرد سامانه های سوناری افزایش یافته است. در محیط های کم عمق و مناطق ساحلی تداخل ایجاد شده ناشی از بازتاب های سطح و بستر دریا بسیار مهم و تاثیرگذار هستند. روش های متعددی برای الگوسازی انتشار امواج صدا توسعه داده شده اند. روش نظری پرتو، مدهای بهنجار (نرمال)، انتگرال گیری عدد موج و معادلات سهموی از جمله روش های الگوسازی انتشار امواج صدا می باشند. در طرح حاضر، از روش معادلات سهموی با در نظر گرفتن بسامد های 500، 1000 و 10.000 هرتز برای فرستنده جهت الگوسازی انتشار امواج صدا در خلیج فارس استفاده شده است. نتایج نشان دادند که اثرات بستر عامل اصلی تنکش (تضعیف) انرژی امواج صدا است. هم چنین بیش ترین نفوذ امواج صدا در لایه های بستر در بسامد های پایین و کم تر از 1 کیلوهرتز رخ داده و با افزایش عمق فرستنده، برهم کنش پرتوهای صدا با بستر نیز افزایش یافته و به تبع آن اتلاف بیش تری در مسیر انتقال ثبت شده است.

    کلید واژگان: انتشار امواج صدا, معادلات سهموی, اتلاف بستر, خلیج فارس}
    M. Majidy Nik*

    The propagation of sound waves in shallow water is complex and unknown due to the special conditions of the surface and bed of water bodies. In recent years, the use of a wide range of application software to recognize this effect on the propagation of sound waves to improve the performance of sonar systems has increased. In shallow water and coastal areas, the interference caused by surface and seabed reflections is very important and effective. Several methods have been developed to model the propagation of sound waves. In the present research, the method of parabolic equations by considering the frequencies of 500, 1000 and 10000 Hz for the transmitter has been used to model the propagation of sound waves in the Persian Gulf. The results showed that the effects of the seabed are the main factor attenuating the energy of sound waves. Also, the highest penetration of sound waves in the bed layers occurred at frequencies lower than 1 kHz. The interaction of sound beams with the seabed is also increased, with increasing the depth of the transmitter and as a result more loss in the transmission path is recorded.

    Keywords: Sound waves propagation, Parabolic equations, Seabed loss, Actup model, Persian Gulf}
  • امید ماه پیکر، امیر اشتری لرکی، محمد اکبری نسب*

    پیچک ها یکی از پدیده های معمول دریایی هستند که باعث انتقال انرژی و جرم در دریا می شوند. شناسایی و استخراج پیچک ها یکی از جنبه های مهم اقیانوس شناسی فیزیکی است و الگوریتم های اتوماتیک شناسایی پیچک ها از اساسی ترین ابزارها برای آشکارسازی و تحلیل پیچک ها هستند. از نظر ابعاد و مدت دوام، پیچک ها به دو نوع میان مقیاس و زیرمیان مقیاس تقسیم می شوند که پیچک های زیرمیان مقیاس دارای مقیاس طولی 100 متر تا 10 کیلومتر و مقیاس زمانی 1 تا 10 روز هستند. در این مطالعه از الگوریتم هندسه برداری برای شناسایی اتوماتیک پیچک ها در خلیج فارس استفاده شده است که این الگوریتم بر مبنای چرخش بردار سرعت جریان عمل می کند. داده های اصلی استفاده شده برای آشکارسازی پیچک ها، خروجی های مدل عددی شامل مولفه های سرعت هستند. این خروجی ها حاصل مدل سازی عددی با درنظرگرفتن واداشت های گرما-شوری و تنش باد هستند که پس از پایداری و صحت سنجی مدل عددی جهت استخراج پیچک ها به عنوان ورودی الگوریتم در نظر گرفته شده اند. در مجموع 4308 پیچک چرخندی و 2860 پیچک واچرخندی در لایه ی سطحی و 617 پیچک چرخندی و 329 پیچک واچرخندی در پایین ترین لایه یعنی عمق 50 متری به ازای داده های روزانه طی یک سال خروجی مدل شناسایی شد. تعداد پیچک ها در فصل زمستان بیشترین و در فصل تابستان کمترین است و شعاع میانگین پیچک های واچرخندی در فصل زمستان و چرخندی در فصل تابستان بیشینه است. بیشترین شعاع پیچک ها در بازه بین 5-10 کیلومتر و مدت دوام بیشتر آنها نیز بین 3-6 روز است. همچنین هرچه طول عمر پیچک ها و شعاع آنها بیشتر باشد، می توانند در عمق بیشتری نفوذ کنند.

    کلید واژگان: خلیج فارس, پیچک, زیرمیان مقیاس, الگوریتم هندسه برداری, شعاع پیچک, مدت دوام پیچک}
    Omid Mahpeykar, Amir Ashtari Larki, Mohammad Akbarinasab *

    Nowadays, marine data containing both observational and measured values as well as the output of numerical models are largely available; But analyzing and processing this data is time consuming and tedious due to the heavy volume of information.Identifying and extracting eddies is one of the most important aspects of physical oceanography, and automatic detection algorithms of eddies are one of the most basic tools for analysing eddies. The general circulation of the Persian Gulf is a cyclonic circulation that is affected by tide, wind stress, and thermohaline forces. In this study, using the Mike model based on the three-dimensional solution of the Navier Stokes equations, assumption of incompressibility, Boussinesq approximation and hydrostatic pressure, the circulation in the Persian Gulf was modeled. Then a vector geometry algorithm has been used for detection of eddies in this region. Four constraints were derived in conformance with the eddy velocity field definition and characteristics in this algorithm. Eddy centers are determined at the points where all of the constraints are satisfied. The four constraints follow: (i) Along an east–west (EW) section, v has to reverse in sign across the eddy center, and its magnitude has to increase away from it; (ii) Along a north–south (NS) section, u has to reverse in sign across the eddy center, and its magnitude has to increase away from it: the sense of rotation has to be the same as for v; (iii) Velocity magnitude has a local minimum at the eddy center; and (iv) Around the eddy center, the directions of the velocity vectors have to change with a constant sense of rotation. The constraints require two parameters to be specified: one for the first, second, and fourth constraints and one for the third one. The first parameter, a, defines how many grids points away the increases in the magnitude of v along the EW axes and u along the NS axes are checked. It also defines the curve around the eddy center along which the change in direction of the velocity vectors is inspected. The second parameter, b, defines the dimension (in grid points) of the area used to define the local minimum of velocity. The main data used to detect eddies are numerical model outputs, including velocity components. These outputs are the result of numerical modeling with thermohaline and wind stress forces. In total, 4308 cyclonic and 2860 anticyclonic eddies are detected at the surface and 617 cyclonic and 329 anticyclonic eddies are found in the deepest layer, depth of 50 meters, for daily data during one year. The number of eddies is highest in winter, and the lowest in summer and the average radius of anticyclonic eddies is maximum in winter and minimum in summer for cyclonic eddies. Most eddies have a radius of 5-10 km and lifespan of 3-6 days. Also, as the lifespan of eddies increases, they penetrate deeper into the water. The percentage of eddy penetration or the ratio of the number of eddies of the deepest layer to the surface layer is 15% for cyclonic eddies and 10% for anticyclonic eddies. This indicates that the energy loss in the cyclonic eddies is less than in the anticyclonic eddies and is probably due to the alignment of the rotating eddy with the overall circulation of the Persian Gulf.

    Keywords: Persian Gulf, Eddy, Submesoscale, Vector Geometry Algorithm, Eddy Radius, Eddy Life time}
  • Nabiollah Zaiee, Mohammad Akbarinasab *, Masoud Sadrinasab
    Outflow intrusions are often detected in the vertical profiles of temperature and salinity in the ocean (for example, the Red Sea and Persian Gulf outflow into the India Ocean and Oman Sea, respectively). They are being visible by large fluctuations or inversions within the profiles and as zig-zag patterns in the temperature-salinity plots. In this study, first, using the collected salinity and temperature data in the region of the Oman Sea during spring 1996, the sound speed is calculated via Makenzie formula. Then, by plotting the sound speed profile, it was seen that the vertical structure meet anomaly at depth 200 to 400 meter of the profile. Moreover, the effects of presence and absence of the temperature inversion have been examined on the acoustic signal fluctuations with similar boundary conditions using SPARC model at frequency of 100 Hz. The results show that, when the acoustic source is installed below the inversion layer, receivers that are located in the low temperature inversion layer, receive the signal with time delay, and amplitude is greater than that with the absent inversion temperature. Thereby, the present achievements indicate that the outflow intrusion may affect the shapes and delay times of the received signals.
    Keywords: outflow intrusion, acoustic signal fluctuations, SPARC model, Persian Gulf, temperature inversion}
  • پردیس رفعتی، مریم رضازاده*
    با توجه به تاثیرات الگوهای دورپیوند بر پارامترهای جوی و اقیانوسی در مناطق مختلف، همبستگی سه الگوی دورپیوند نوسان اطلس شمالی (NAO)، دوقطبی اقیانوس هند (IOD) و نوسان جنوبی ال نینو (ENSO) با بی هنجاری دمای سطح دریای خلیج فارس در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور داده های درون یابی بهینه دمای سطح دریا (OISST) و شاخص چند متغیره ENSO (MEI.V2)،IOD  و NAO در دوره 2018-1982 تحلیل شده است. روند افزایشی سری زمانی دمای سطح دریا ناشی از گرمایش جهانی در بازه 2018-1982 به روش کمترین مربعات خطی به مقدار °C4/0 بر دهه محاسبه شده است. توزیع مکانی روند نشان دهنده بیشترین مقدار در شمال غرب خلیج فارس در حاشیه استان خوزستان و کشور کویت و کمترین مقدار در شرق و جنوب شرق خلیج فارس است. با استفاده از روش همبستگی پیرسون بیشترین همبستگی با شاخص ENSO و به میزان 23/0- با تاخیر 4 ماهه و کمترین همبستگی با شاخص IOD به میزان 16/0 با تاخیر 13 ماهه برآورد شده است. توزیع مکانی همبستگی شاخص الگوهای دورپیوند با بی هنجاری دمای سطح دریا، نشان می دهد که مرکزی با بیشینه همبستگی قابل تمایز از نواحی دیگر در خلیج فارس یافت نشده است.
    کلید واژگان: همبستگی, NAO, IOD, ENSO, دمای سطح دریا, خلیج فارس}
    Pardis Rafati, Maryam Rezazadeh *
    Sea Surface Temperature (SST) variability, especially its slow variability, creates a potentially predictable source for climate fluctuations. Therefore, the SST variability study sheds light at climate changes, marine life, and prediction of short term and long term climate variation. In this research, the trend and interannual variability of the Persian Gulf SST were analyzed by employing monthly detrended Optimum Interpolation Sea Surface Temperature (OISST) data in 1982-2018. According to the effects of teleconnection patterns on atmospheric and oceanic parameters in different regions, the correlation between NAO, IOD, and ENSO with Persian Gulf SST anomaly is considered in this research. For this purpose, OISST data and MEI.V2, IOD, and NAO indices from 1982 to 2018 were analyzed. The Climatological mean of Persian Gulf SST during this period is shown in figure 5. According to figure 5, northwest of the Persian Gulf was found to be the coolest and southeast of the Persian Gulf was the warmest regions of the Persian Gulf. According to the investigation of this research on monthly variability of the Persian Gulf SST, there are two main seasons with four months, including Summer (June, July, August, September), and Winter (December, January, February, March), and two transition periods with two months, including Spring (April, May), and Autumn (October, November). Based on figure 6, February was the coldest month of winter and August was the warmest month of summer. In both of these months the minimum temperature was observed in the northeast, and the maximum temperature in the southeast of the Persian Gulf. The strongest and the weakest temperature gradient were calculated to be 5 ̊C in winter and 2 ̊C in summer, respectively. There was more than 13 ̊C difference between the spatial mean temperature of February and August. Evaluation of the SST anomaly variance indicated that the maximum variance belonged to the northwest of the Persian Gulf at the coast of Khuzestan province and Kuwait and also to the southwest of the Persian Gulf on the coast of Bahrain, Qatar, and east of Saudi Arabia. Sea surface temperature time series trend triggered by global warming from 1982 to 2018 was calculated to be 0.4 ̊C per decade using the least linear square method. Spatial distribution of trend implies that the maximum trend is observed in the northwest of the Persian Gulf in Khuzestan province and Kuwait coast and the minimum trend is observed in the east and southeast of the Persian Gulf. According to the Pearson correlation method, the maximum (minimum) correlation was calculated to be -0.23 (0.16) employing ENSO (IOD) index considering 4(13) months of delays. The spatial distribution of the correlation between teleconnection patterns indices and the Persian Gulf SST anomaly is demonstrated in figure 9. Results of the analysis pointed out that regarding IOD index, the maximum correlation (0.18) was found at the northwest of the Persian Gulf and the minimum correlation (0.12) was observed at the southeast of the Persian Gulf. Regarding ENSO index, the maximum correlation (-0.24) was at the central region of the Persian Gulf and the minimum correlation (-0.18) was at the south of the Persian Gulf. Concerning NAO index, the maximum correlation (-0.20) was seen at the northwest and the southwest of the Persian Gulf, and the minimum correlation (-0.16) was at the northwest and southeast of the Persian Gulf, near the strait of Hormuz. Therefore, the spatial distribution of correlation between the teleconnection patterns indices and SST anomaly, reveals that there is no center with significant maximum correlation which could give the possibility of distinguishing these areas from the others.
    Keywords: Correlation, NAO, IOD, ENSO, SST, Persian Gulf}
  • Saeed Farzaneh *, Ehsan Forootan, Kamal Parvazi
    Extracting the main cyclic fluctuations from sea level changes of the Persian Gulf and Oman Sea is vital for understanding the behavior of tides and isolating non-tidal impacts such as those related to climate and changes in the ocean-sea circulations. This study compares two spectral analysis methods including: Least Squares Spectral Analysis (LSSA) and Least Squares Harmonic Estimation (LSHE), to analyze satellite altimetry derived sea surface height changes of the Persian Gulf and Oman Sea. SSH data are derived from about 16 years of satellite altimetry observations (1992 to 2008), including the Topex/Poseidon and Jason-1 missions. By analyzing the real data, we extract significant tidal components in the spectrum of LSSA and LS-HE including those with the period of 62.07, 173.3, 58.71, 45.68, 88.86, 364.2 and 117.5 days, which are interpreted as Principal Lunar semi-diurnal, Luni-Solar Diurnal, Principal Solar Semi-diurnal, Principal Lunar Diurnal, GAM2, annual, Solar Diurnal periods are dominant in the level fluctuations. Moreover, some tidal components appear in the spectrum of LSSA and LS-HE, from which the Moon's semi-diurnal component  is dominant. Also, to evaluate the efficiency of these two techniques, we run three experiments in each extracted frequency from LSSA, LS-HE, and astronomical tide tables are separately used to predict the sea level in the Persian Gulf and Oman Sea for three years. The results of this prediction indicate that RMSE from LSSA, astronomical table, and LS-HE is 0.101 m, 0.093 m, and 0. 086 m, respectively. According to the results LS-HE is found a more efficient technique to analyze cyclic fluctuations from altimetry measurements.
    Keywords: Persian Gulf, Oman Sea, Least Square Spectral Analysis (LSSA), Least Square Harmonic Estimation (LS-HE), Satellite altimetry}
  • سیدطالب حسینی*، صادق یاری

    در این مطالعه، داده های 35 روزه تراز آب و جریان سه لایه اندازه گیری شده به وسیله دستگاه ADCP در ایستگاهی با عمق 12 متر در آب های کم عمق جنوب شرق جزیره کیش مورد تحلیل قرار گرفت. در هر سه لایه، جریان غالب منطقه، جریان کشندی است که به طور خطی در جهت شرقی (به هنگام فراکشند)- غربی (به هنگام فروکشند) تغییر می کند. جریان باقی مانده، موجب انحراف جنوب سوی جزئی جریان دیده بانی، به ویژه در دو لایه عمقی، می شود. در لایه نزدیک سطح، جریان باقی مانده تحت تاثیر عوامل جوی موجب پراکنش جزئی جریان دیده بانی از راستای غالب شرقی- غربی می شود. کشند در ایستگاه موردمطالعه، آمیخته- اغلب نیم روزانه است و مولفه های اصلی سه گانه K1-O1-M2 عدم تقارن متناوب با دوره 13/66 روز به شکل فروکشند-چیره (سرعت های قوی تر در مدت فروکشند کوتاه تر نسبت به سرعت های ضعیف تر در مدت فراکشند طولانی تر) در زمان مهکشند و فراکشند- چیره در دوره کهکشندتولید می کنند، اگرچه در کل مدت35 روزه سهم فروکشند-چیره ناشی از این مولفه های سه گانه بیشتر است. در این مدت، با اضافه شدن مولفه های کشندی آب کم عمق (در نظر گرفتن همه مولفه های کشندی)، عدم تقارن کشندی به شرایط فراکشند- چیره تغییر می کند.

    کلید واژگان: جریان کشندی, عدم تقارن کشندی, تحلیل هارمونیک, تحلیل طیفی, فراکشند- چیره, خلیج فارس}
    Seyed Taleb Hosseini *, Sadegh Yari

    Tidal asymmetry in the south-east of the Kish Island (Persian Gulf) is investigated in this study using water-level and velocity profile (3 layers) data recorded by an ADCP for a period of 35 days at a station with the depth of 12m. In the whole water column, the dominant current is forced by tide which periodically alters velocities in east (in high tide) and west (during low tide) directions. The weak residual current diverts current field as partially southward especially in two deep layers. Due to atmospheric forces, residual current partially disperse observed current from east-west direction in the upper layer. Tide is mixed mainly semidiurnal at the study area and principal triad tides K1-O1-M2 produce 13.66-day periodic asymmetries including an ebb-dominance and a flood-dominance during spring and neap tides respectively. Although, the contribution of the ebb-dominance asymmetry induced by this triad is dominant in all 35 days. During the whole period, shallow water components induce a flood-dominance asymmetry condition.

    Keywords: Tidal Current, Tidal Asymmetry, Harmonic Analysis, Spectral Analysis, Flood-Dominance, Persian Gulf}
  • محمد پاخیره زن، مریم راه بانی*، حسین ملکوتی
    امواج ناشی از باد، پیچیده ترین نوع امواج در طیف امواج دریایی هستند و برآورد و پیش بینی آن ها در شرایط خاص مانند بادهای شدید و طوفان ها اهمیت بسیاری دارد. در این تحقیق ارتفاع و دوره تناوب امواج در دوره وزش باد شمال زمستانی در ژانویه 2015 درشمال غرب خلیج فارس با توجه به برآورد امواج به روش SPM  و شبیه سازی عددی به وسیله مدل هم زمان جو و موج COAWST  از نظر طیفی و آماری بررسی شد.  شروع پدیده باد شمال زمستانی هم زمان با عبور یک جبهه سرد از روی خلیج فارس، همراه با افزایش سرعت باد است و جهت وزش باد شمال تا شمال غربی می شود. با توجه به بررسی نتایج شبیه سازی ارتفاع و دوره تناوب موج و محاسبه خطاها، مدل هم زمان جو و موج COAWST  نسبت به روش SPM برآورد بهتری را ارائه می کند. در هر دو روش طیف فرکانسی منطقه موردمطالعه ازنوع تک قله ای است و بیشینه طیفی در پایین دست بیشینه طیف محاسبه شده از داده های مشاهداتی پیش بینی شده است. همچنین طیف فرکانسی منطقه مورد مطالعه در مقایسه با طیف های نظری معتبر، هماهنگی نزدیکی با طیف جان سوآپ دارد.
    کلید واژگان: روش SPM, COAWST, طیف موج, باد شمال زمستانی, خلیج فارس}
    Mohammad Pakhirehzan, Maryam Rahbani *, Hossein Malakooti
    Wind-induced waves are the most complex waves among sea waves. In special circumstances such as extreme winds and storms however, it is essential to estimate and predict them correctly. In this research, the height and period of waves was investigated during winter Shamal wind using SPM method and a numerical simulation employing Coupled Ocean-Atmosphere-Wave Sediment Transport COAWST, in the northwest of the Persian Gulf in January 2015. The beginning of the winter Shamal wind coincides with the passage of a cold front over the Persian Gulf, when the wind speed increases and the direction of wind changes to north and northwest. According to the results simulated wave height and period from COAWST show better agreement with field data compared with those of SPM method. This conclusion is also verified with statistical methods such as RMSE. In both methods, the frequency spectrum of the region is single-peak. Besides, the peak of the spectrum of SPM and COAWST, shows under-prediction in comparison with the field data. According to the standard spectrums, the JONSWAP represents the closest wave spectrum of the area under investigation.
    Keywords: : SPM Method, COAWST, Wave Spectrum, SHAMAL Wind, Persian Gulf}
  • محمد فرمان آرا، حسین ملکوتی، اسماعیل حسن زاده
    در این تحقیق با استفاده از مدل شبیه سازی پیچک بزرگ موازی سازی شده (PALM) ، ویژگی های لایه اکمن کف خلیج فارس در تابستان و پاییز مطالعه شده است. برای این منظور سه آزمایش عددی با تاکید بر تاثیر چینه بندی بر لایه اکمن طراحی شد. یک آزمایش مرجع بدون گرادیان دما و شوری و دو آزمایش با گرادیان دما و شوری متناسب با شرایط تجربی تابستان و پاییز خلیج فارس پیاده سازی و اجرا شد. نتایج نشان داد هنگامی که چینه بندی در خلیج فارس قوی باشد، لایه اکمن تنها به لایه آمیخته کف محدود می شود و مولفه های سرعت اکمن نمی توانند به لایه های بالایی نفوذ کنند. در پاییز پهنای لایه پیکنوکلاین کمتر است و به 20 متر می رسد؛ درنتیجه مارپیچ اکمن پهن تر و بزرگی مولفه سرعت عمود بر جریان زمینگرد حدود 25% بیشتر می شود. نتایج نشان می دهد که اگر شار گرمایی در کف یا سطح وجود نداشته باشد، با گذر زمان در مرز بین لایه چینه بندی و لایه آمیخته، یک لایه پیکنوکلاین شدید به پهنای حدود 4 متر به وجود می آید که باعث افزایش پایداری شاره و درنتیجه مانع نفوذ جریان های تلاطمی می شود. چینه بندی تاثیری روی انرژی جنبشی تلاطمی و تنش کف ندارد؛ اما باعث می شود که تلاطم سریع تر شکل بگیرد. مشاهده شد که در مرز بین لایه چینه بندی و لایه آمیخته تنش برشی افزایش می یابد.
    کلید واژگان: لایه اکمن, لایه آمیخته کف, شبیه سازی پیچک بزرگ, مدل پالم, خلیج فارس}
    Mohammad Farmanara, Hossein Malakooti, Smaeyl Hassanzadeh
    In this study, the turbulent properties of the bottom Ekman layer of the Persian Gulf is studied, using a Parallelized Large-Eddy Simulation Model (PALM). Three numerical experiments were carried out with emphasis on stratification effects. A reference experiments (EXP C) without vertical gradients of the potential temperature and salinity and two experiments with vertical gradient of the potential temperature and salinity. The initial values of the surface potential temperature and salinity and their vertical gradients, provided from in situ data, were chosen according to August (EXP A) and November (EXP N) condition of the Persian Gulf. The eastern part of the Iranian coastal area of the Persian Gulf near the Hormuz Strait was chosen because there is a considerable western current during the year in this area. Also, the sea is deep enough to observe a distinctive pycnocline layer which separates surface and bottom mixed layer. The domain size is 200m×200m×100m in x, y and z directions respectively. A pycnocline layer with 40m and 20m deep was considered for August and November, respectively. A Geostrophic current with 0.15m s^(-1) speed is supposed to flow in x direction over the rough sea bed. The bottom boundary condition of the momentum flux was set to Dirichlet in order to create a no-slip condition at the sea bed. The simulations were carried out for 48h to include at least two inertial periods and avoid inertial oscillations. The results showed that the stratification limits the bottom Ekman layer depth and it does not grow with time. While in EXP C, where the fluid is neutral, a rapid growth of the bottom Ekman layer is obvious during the first 20h and its maximum depth reaches 60m. The Ekman cross-stream current component cannot entrain into pycnocline layer and it vanished at the bottom of the pycnocline layer. In autumn in which the pycnocline layer is thinner, the Ekman spiral is broadened and the magnitude of the Ekman cross-stream current component is 25% larger in compare to summer. The maximum value of the Ekman cross-stream current component is about 0.04m s^(-1) in EXP C and EXP A while it is about 0.05m s^(-1) in EXP N. The hodograph of the horizontal velocity in EXP C is more similar to Ekman theoretical solution. The stream-wise component of the horizontal velocity decrease with the same rate near the sea bed in all experiments which implies that the stratification does not have much effect on bottom stress. It is concluded that when an intense pycnocline exists and the bottom mixed layer is thin, less time is needed to trigger the turbulence. The bulk turbulent kinetic energy in all experiments is the same. Since the bottom boundary is assumed adiabatic and there is no heat flux from the bottom, the heat budget in the neutral BBL is approximately conserved (molecular diffusion is not considerable compared). Then a pycnocline is necessary to maintain heat conservation after the formation of a mixed layer. These intensified pycnocline can be observed as distinctive peaks in vertical profiles of the buoyancy frequencies near the top and bottom of the stratified layer. The thickness of the intensified pycnocline grows with time and at the end of simulation reaches about few meters. These intensified pycnocline layers in November is thicker than that of August. Also at the bottom interface of the stratified, the shear stress increases.
    Keywords: Ekman layer, Bottom Mixed layer, Large Eddy Simulation, PALM model, Persian Gulf}
  • مریم دبستانی، ابوالحسن غیبی، جعفر عزیزپور، مهدی محمد مهدی زاده*
    این مقاله به بررسی و برآورد تغییرات شوری سطحی آب خلیج فارس با استفاده از داده های ماهواره ای بر مبنای روشی جدید می پردازد. هدف و نوآوری اصلی این کار پژوهشی آن است که بر مبنای  روش های آماری مناسب و قابل اعتماد  از توانایی داده های  سنجش از راه دور ماهواره ای برای برآورد کم هزینه، آسان و در بازه زمانی مناسب جهت تعیین شوری سطح خلیج فارس  استفاده می کند. در این تحقیق  از داده های ماهواره ای سنجنده مودیس و سنجنده گمانه زن مایکروویو پیشرفته واحدB  استفاده شده است و الگوریتم آماری جدیدی برای آنالیز داده های آن ها ارائه شده است. الگوریتم جدید مبتنی بر روش رگرسیون خطی چندگانه در نرم افزار آماری R  است. داده های موردمطالعه به مدت یک سال  جمع آوری شده است و برمبنای الگوریتم پیشنهادی  در این  نرم افزار مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از پردازش داده ها بر مبنای روش پیشنهادی حاکی از آن است که استفاده از داده های ماهواره ای  سنجنده های یادشده  برای تعیین الگوی شوری سطحی آب خلیج فارس دقت کافی را دارند، همچنین بر مبنای روش جدید پیشنهادی  می توان یک پایگاه داده آماری مفید و با دقت مناسب ایجاد نمود.
    کلید واژگان: sss, داده های سنجنده مودیس, داده های سنجنده گمانه زن مایکروویو پیشرفته واحدB, رگرسیون خطی چندگانه, خلیج فارس}
    Maryam Dabestani, Mahdi Mohammad Mahdizadeh *, Abualhasan Gheybi, Jafar Azizpour
    This Paper Investigates and estimates the variations of sea surface salinity (SSS) in the Persian Gulf using moderate resolution imaging spectro-radiometer (MODIS) data on the Aqua satellite and the advanced microwave sounding Unit-B (AMSU-B) sensor on the NOAA-16 satellite in order to use remote sensing science for a more efficient and with more time distribution of salinity in the Persian Gulf. In this research a multiple-linear regression model in R software was developed using the data of MODIS and AMSU-B sensors. The data were obtained during a period of one year and fed to the R software. After processing the data in the R software, the correlation coefficient (R2) for salinity was calculated between field data and MODIS and AMSU-B sensors data. The correlation coefficients for MODIS and AMSU-B sensors were 0.86 and 0.85, respectively. Also, root mean square error (RMSE) between satellite data and in Situ data for salinity using MODIS and AMSU-B sensors were 0.62 Psu and 0.07 Psu respectively. The results show the accuracy of sensors for determining the sea surface salinity pattern in this study.
    Keywords: SSS, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer sensor data, Advanced Microwave Sounding Unit -B sensor data, multi-linear regression, Persian Gulf}
  • زهرا گرکانی نژاد مشیزی، ام البنین بذرافشان *
    در این مقاله به بررسی تاثیر شاخص های اقلیمی بر میزان بارش دو دوره خشک و تر در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان با استفاده از تجزیه وتحلیل عاملی پرداخته شده است. لذا داده های دو دوره یادشده در 22 ایستگاه باران سنجی در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان و 13 سیگنال اقلیمی در طی دوره آماری 2014-1970 مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج تحلیل عاملی داده ها با استفاده از نرم افزار PAST از بین 40 سیگنال اقلیمی، مشخص شد در دوره خشک در حوزه آبخیز خلیج فارس و دریای عمان، سه مولفه اصلی در مجموع 6/96 درصد از واریانس داده های اولیه را تبیین می کنند که برای مولفه اول، دوم و سوم به ترتیب، 1/83، 1/9 و 6/2 درصد می باشند و در دوره تر، سه مولفه 8/97 درصد از واریانس داده های اولیه را تبیین میکنند که مولفه اول، دوم و سوم، به ترتیب 1/91، 3/4 و 4/2 درصد از واریانس داده های اولیه را تبیین میکنند. مشخص شد که مهم ترین عوامل موثر بر تغییرات بارش در دوره خشک بر روی اقیانوس اطلس و پس از آن قطب (با واریانس 2/92 درصد) واقع شده است و بخش کمی از تغییرپذیری بارش (با واریانس 6/2 درصد) در دوره خشک مربوط به نوسانات چند دهه ای اقیانوس اطلس شمالی است؛ به طوری که در این دوره بالاترین همبستگی بین شاخص NAO و AO (به ترتیب 100 و 95 درصد) با ایستگاه های مورد مطالعه وجود دارد. در دوره تر مهم ترین کانون تغییرات از سوی قطب شمال و تغییرات دمای اقیانوس آرام جنوبی (با واریانس 4/95 درصد) واقع شده و پدیده نوسانات جنوبی تنها تغییرات کمی (4/2 درصد از واریانس) را بر عهده دارد. به طوری که در دوره تر، 85 و 65 درصد ایستگاه ها به ترتیب بالاترین همبستگی معنی دار را با شاخص AO و Nino1+2 دارند.
    کلید واژگان: سیگنال های اقلیمی, تحلیل مولفه های اصلی, خلیج فارس و دریای عمان}
    Zahar Gerkaninezhad Moshozi, Ommolbanin Bazrafshan*
    Recently, the occurrences of extreme events such as droughts have been on the rise almost worldwide. Several researchers speculated the chance of an increase in meteorological extreme conditions in relation to local climate change. Rainfall is the final response to complex global atmospheric phenomena and long-term prediction of rainfall remains a challenge for years to come. An accurate long-term rainfall prediction is necessary for water resources management, food production and maintaining flood risks. Several large-scale climate phenomena affect the occurrence of rainfall around the world; of these large - scale climate modes El Nino Southern Oscillation (ENSO) and Multivariate ENSO Index (MEI) are well known. Many studies have tried to establish the relationship between these climate modes for daily, monthly and seasonal rainfall occurrence around the world but the majority of these studies have not considered the effect of lagged climate modes on future monthly rainfall predictions.
    Interannual to multidecadal natural local climate variability is afflicted by the El Niño/Southern Oscillation (ENSO), Pacific Decadal Oscillation (PDO) and Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO). ENSO phenomenon on the tropical Pacific and also PDO are quite important because of their enormous impacts on hydro-meteorological disasters like droughts and floods. The El Niño-Southern Oscillation (ENSO) is strongly linked to the inter-annual to inter-seasonal modifications of Sea Surface Temperature (SST) over the Pacific Ocean equators. On the other hand, the Decadal Pacific Oscillation (PDO) is related to near decadal fluctuations of the Pacific SSTs in the northeastern parts of the ocean. The influence of these oscillations on the global climate is generally more obvious when the ENSO or PDO is in its extreme condition. For such circumstances, the SST deviance over a per-defined ocean waters are highly positive or negative (positive or negative period, respectively).
    Identifying factors impacting the fluctuations in rainfall and forecasting seasonal trends over several months before any significant role in the planning and development of water resources, are among the significant factors impacting different areas of climate signals. Principal component analysis (PCA) was used in this study to explore the impact of climatic indices on the amount of wet and dry season’s precipitation variability in the Persian Gulf and Oman Sea watershed. PCA is used to reduce the dimensionality of spatially distributed time series of precipitation and to interpret spatial patterns, from a statistical viewpoint, through the distribution of significant eigenvectors that explain an important portion of the series variability. PCA can summarize the prevailing variability in a number of dependent factors into fewer principal components.
    Wet and dry season data were explored from 22 rain gauge stations in the Persian Gulf and Oman Sea watershed in which 40 climatic indices are analyzed in the period of 1970-2014. PCA analysis is performed using PAST software for the area with 40 synoptic stations. Result showed that there are three variables that determine more than 96.6% of variance consists of NAO, AO and AMO in the dry season, while AO, Nino1 and SOI determine more than 97.8% of variance in the wet season. These climate indices can be attributed to precipitation changes over the Persian Gulf and Oman Sea in the dry and wet season, respectively.
    The study also shows correlation between SPI of 23 rainfall gauges of the Persian Gulf and Oman Sea watershed and climatic signals. These are significant in large number of weather stations. Numbers of stations with significant correlations are 100% and 95% with NAO and AO in the dry season, whereas 85% and 65% have significant correlations with AO and Nino1 in wet season. The linkage between climatic signals and precipitation presented in this paper can be used as one of the important components for wet and dry season precipitation prediction over Iran southern stations
    Keywords: climatic signals, principal component analysis, correlation, Persian Gulf, Oman Sea}
  • سیاوش غلامی، سرمد قادر *، حسن خالقی زواره، پروین غفاریان
    در این مقاله عملکرد مدل میان مقیاس پیش بینی وضع هوای WRF با هسته دینامیکی ARW برای شبیه سازی میدان باد در منطقه خلیج فارس تحت شرایط مرزی و اولیه مختلف ارزیابی و بررسی شده است. برای این منظور از سه نوع مجموعه داده ERA-Interim، NCEP-FNL و NCEP-R2 برای تامین شرایط اولیه و مرزی مدل استفاده شده است. سه نوع شبیه سازی مختلف WRF در این مقاله انجام گرفت و برای مقایسه خروجی باد مدل تحت شرایط مرزی و اولیه متفاوت از مشاهدات ایستگاه های همدیدی در محدوده شمالی خلیج فارس، داده های ماهواره QuikSCAT و داده های ماهواره ASCAT استفاده شد. بر اساس ارزیابی های انجام گرفته در این تحقیق هم برای جهت و هم تندی باد مجموعه داده ERA-Interim در مقایسه با NCEP-FNL و NCEP-R2 می تواند شبیه سازی باد نزدیک تر به واقعیت داشته باشد. در رتبه دوم داده های NCEP-FNL قرار دارد که در غیاب ECMWF ERA-Interim می تواند جایگزین مناسبی برای تامین شرایط اولیه و مرزی مدل WRF باشد اما داده بازتحلیل NCEP-R2 خطای زیادی در تخمین باد به خصوص اندازه آن (تندی) ایجاد می کند.
    کلید واژگان: داده های بازتحلیل, شرایط اولیه, خلیج فارس, میدان باد, مدل WRF}
    Siavash Gholami, Sarmad Ghader *, Hasan Khaleghi Zavareh, Parvin Ghafarian
    The Persian Gulf with subtropical climate is located between latitudes of 23-30 degrees, whit its coast adjoiner to Iraq, Kuwait, Saudi Arabia, Qatar and United Arab Emirates from one side and to Iran from the other side. The Persian Gulf’s width in widest part is 370 km and its length is 990 km. For people living near the sea and the surrounding coastal area as well as construction of onshore and offshore structures, knowledge and understating of the wind field and its variability is essential. In addition, the most common effect of wind is seen in wind driven currents, swells, upwelling and down-welling systems. Moreover wind stress plays a key role in the modeling of air sea interaction phenomenon, e.g., determination of the drag coefficient. Although other factors such as wind palfern and oceanic current are also contributing to the in determination of this coefficient but the wind is the main governing factor. In other words, any inaccuracy in determination of the sea surface wind field could cause a large over or under estimations in atmospheric and oceanic estimations.
    This work is devoted to verify the effects of different initial and boundary condition in global data (using reanalysis and analysis datasets) on numerical simulations of WRF (Weather Research and Forecasting) model over the Persian Gulf area. The main obstacle in the verification and evaluation of a model simulation is the lack of observation data with fine spatial and temporal resolution, in particular for offshore areas. Fortunately, in onshore areas, the existence of weather stations has solved the problem somehow, and for offshore areas satellite data are found to be the best dataset considering the spatial coverage. In the present study, simulations of WRF model are compared with different type of observation data. In this research, two types of data are used for verifying the model, i.e. Synoptic stations data and Satellite data (QuikSCAT and ASCAT).
    The WRF model version 3.4.1 is employed with ARW dynamical core for simulating of sea surface wind field over the Persian Gulf region. Considering the connection and information exchange between the domains, a two way nesting method is applied in simulations. As the goal was just to verify the effects of different initial and boundary conditions on simulations, therefore, for all the simulations the number of domains and their analogous grid sizes are considered the same. For these simulations three domains are considered the main domain approximately covers the whole are of the Middle East, from West and some parts of Far East with 36km spatial grid spacing. First nested domain covers the southern half of Iran along with marginal countries of Persian Gulf, with a 12km spatial grid resolution and ultimately, the innermost domain of the Persian Gulf that also includes some parts of Oman Sea with 4km grid spacing. The time step for simulations is assumed 216seconds and the time period for each simulation is 30hours, from which the first 6 hours are assumed as spin-up time. To provide the initial and boundary conditions three datasets of ERA-Interim (ECMWF Re-Analysis Interim), NCEP-FNL and NCEP-R2 are employed.
    Along with lots of effective factors, results from this research show that one of the sources of error in the WRF model wind simulations is the selection of initial and boundary conditions (input data). The obtained results of this work reveal that for the surface wind hindcast simulations over the Persian Gulf using WRF model, the ECMWF ERA-Interim data is a more suitable dataset to provide the initial and boundary conditions, rather than the NCEP-FNL and NCEP-R2 data. However, the NCEP-FNL is an alternative data set when the ERA-Interim data has some lacks.
    Keywords: Wind field, WRF model, Initial condition, Reanalysis, Persian Gulf}
  • محمدرضا خلیل آبادی، محسن صفی خانی، حسین شاهمیرزایی *
    آشکارسازی به وسیله نقشه ناهنجاری های مغناطیسی در دریا، یکی از روش های آشکارسازی و کنترل غیرفعال تجهیزات سطحی و زیرسطحی ازجمله زیردریایی هاست. با توجه به این که امروزه زیردریایی ها ازلحاظ صوتی بسیار ساکت ساخته می شوند، شناسایی و تشخیص آن ها در دریا به وسیله آشکارسازهای آکوستیکی مشکل و حتی ناممکن است. به همین علت استفاده از روش آشکارسازی ناهنجاری های مغناطیسی ضروری به نظر می رسد. با استفاده از این روش، اختلال موجود در میدان مغناطیسی زمین که به وسیله جسم فرومغناطیس ایجاد شده آشکار و به کمک پردازش های رایانه ای، نقشه مغناطیسی منطقه تهیه می شود. در این پژوهش با پردازش و تحلیل داده های مغناطیس سنجی، نقشه ناهنجاری مغناطیسی در ناحیه خلیج فارس و نزدیک ساحل گناوه؛ پس از تصحیحات لازم تهیه شده است. ناهنجاری های مغناطیسی، نخست با استفاده از فیلتر مشتق قائم مرتبه اول، به منظور برجسته سازی ناهنجاری های سطحی مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه نقشه ها با روش واهم آمیخت اویلر که با هدف مکان یابی و تعیین عمق ناهنجاری ها به کار می رود، پردازش شده است. هر دو روش وجود ناهنجاری های سطحی با عمق کم در راستای شمالی جنوبی در پایین و میانه منطقه موردبررسی را نشان می دهند.
    کلید واژگان: خلیج فارس, روش واهم آمیخت اویلر, فرومغناطیس, ناهنجاری های مغناطیسی}
    Mohammad Reza Khalilabadi, Hossein Shahmirzaee *
    Detecting by the means of the marine magnetic anomaly maps is one of the detection and passive controlling methods for the surface and subsurface equipments including the submarines. Considering the point that nowadays, that submarines are made very silent in an acoustic view, detection and recognition of them by using acoustic detector in the sea has become hard and almost impossible. Thus, using magnetic anomaly methods seems to be necessary. By using this method, the fluctuation in the earth's magnetic field due to a ferromagnetic object is detected and by the help of computer processing, the magnetic map of the area is prepared. In this study, by processing and analyzing magnetometric data, a magnetic anomaly map was created in the region of the Persian Gulf near the Genaveh coast, after necessary corrections. Magnetic anomalies were first used to highlight superficial anomaly using the first-order derivative filter. The maps are further processed using Euler de-convolution method to determine the depth of anomalies. Both methods show surface abnormalities with low depth in the north and south in the lower and middle regions of the study area.
    Keywords: Euler de-convolution method, ferromagnetic, magnetic anomaly, Persian Gulf}
  • علیرضا امیری سیمکویی، کمال پروازی، جمال عسگری
    تاکنون، اکثر روش های ارائه شده جهت تعیین فرکانس های جزر و مدی، بر اساس مبانی تئوری بوده و مشاهدات جزر و مدی نقشی در یافتن این فرکانس ها نداشته اند. این تحقیق، در ادامه تحقیق انجام شده توسط امیری سیمکویی و همکاران (2014) به استخراج فرکانس های جزر و مد از طریق آنالیز مشاهدات جزر و مد می پردازد. بدین منظور، با استفاده از روش برآورد هارمونیک کمترین مربعات (LS-HE)، سری های زمانی مشاهدات جزر و مد مورد بررسی قرار گرفته و فرکانس های جزر و مدی استخراج می گردند. در این تحقیق از داده های 8 ایستگاه تاید-گیج در منطقه خلیج فارس و دریای عمان بین سال های 1999 تا 2010 استفاده شده است. 414 فرکانس موثر در این ایستگاه ها بدست آمده است. مقایسه ای بین دو لیست فرکانسی شامل 50 و 121 فرکانس اصلی حاصل از تحقیق امیری سیمکویی و همکاران (2014) برای تاید-گیج های کشور انگلستان، با فرکانس های استخراجی در این تحقیق(منطقه خلیج فارس و دریای عمان) انجام گردیده است. فرکانس های جدیدی که به ایستگاه های منطقه خلیج فارس و دریای عمان اختصاص دارد استخراج شده است. در پایان پیش بینی جزر و مد به مدت شش ماه برای تمام ایستگاه ها با استفاده از، دو لیست از فرکانس های مهم استخراجی حاصل از دو تحقیق انجام شده و نتایج با هم مقایسه گردیده است. اختلاف RMSE داده های پیش بینی شده در این مقایسه بین 2 تا 7 سانتیمتر بوده و دقت ارائه شده برای پیش بینی جزر و مد با استفاده از فرکانس های بدست آمده در این تحقیق برای ایستگاه-های تاید-گیج منطقه خلیج فارس و دریای عمان بین 9 تا 16 سانتیمتر می باشد.
    کلید واژگان: برآورد هارمونیک کمترین مربعات(LS, HE), فرکانس های جزر و مد, آنالیز سری زمانی چند متغیره, تاید, گیج های ساحلی, پیش بینی جزر و مد, خلیج فارس و دریای عمان}
    Alireza Amiri-Simkooei, Kamal Parvazi, Jamal Asgari
    Tidal observations have been widely used for a variety of applications. Realistic functional and stochastic models of tidal observation are then required. The functional model is complete if one knows the tide characteristics such as tidal frequencies (M2 and S2 for instance). The stochastic model is complete if we know noise characteristics of tidal observations. There is always a prediction error between the predicted values and the observed tide heights. This can be investigated when taking the noise characteristics of tidal time series observations. Functional model identification is however the subject of discussion in the present contribution. Tide data are frequently used for different applications such as safe navigation. Real tide gauge data can be expressed by their tidal constituents (frequencies) and a noise structure. Using tidal frequencies and tidal observations one can employ the functional model to predict tide. Therefore identifying tidal frequencies is an important issue for tidal analysis. So far, most of the available methods to determine tidal frequencies have been based on the theory, and sea level height observations have not seriously been used to extract tidal frequencies. The theory-based methods usually apply the ephemeris of Moon, Sun and other planets to extract tidal frequencies without the use of tidal observations. Following-up the study by Amiri-Simkooei et al. (2014), we further focus on extracting tidal frequencies using tidal observations. For this purpose, we apply the least squares harmonic estimation (LS-HE) to the multivariate tidal time series. As a generalization of the Fourier spectral analysis, LS-HE is neither limited to evenly spaced data nor to integer frequencies. We may also note that the main tidal constituents may change from one area to another area. In this contribution, we use the data sets of eight coastal tide gauge stations in Persian Gulf and Oman Sea between 1999 and 2010 with a sampling rate of 30 min using a multivariate analysis. In multivariate analysis, the frequencies contributed in tide structure are more obvious than in the univariate analysis. Such signals can thus simply be detected in the multivariate analysis. Using the above-mentioned data, 414 main tidal constituents have been extracted. Our extracted lists of frequencies (of the Persian Gulf and Oman Sea) are compared with the two lists of frequencies consisting of 50 and 121 frequencies by the study of Amiri-Simkooei et al. (2014), which was applied to UK tide gauge stations. In the present contribution, new frequencies that belong to the tide gauge stations of the Persian Gulf and Oman Sea have been identified. Finally, a six-month prediction is performed for all stations using the two lists of main frequencies obtained in the two studies. The prediction results of the two studies are then compared using the estimated root mean squared error (RMSE). The RMSE difference of our predicted data show a reduction ranging from 2 cm to 7 cm compared to that predicted using the frequency lists of Amiri-Simkooei et al. (2014). The estimated RMSE of tide prediction using the frequencies obtained in this study ranges from 9 to 16 cm.
    Keywords: Least square harmonic estimation (LS-HE), Tidal frequencies, multivariate tidal time series analysis, coastal tide gauge, tide prediction, Persian Gulf, Oman sea}
  • مرجان مشایخ پور، سید روح الله عمادی*، مسعود ترابی آزاد
    هدف اصلی از این مقاله بررسی تغییرات ماهانه در دامنه مولفه های اصلی جزرومدی در سواحل شمالی خلیج فارس و دریای عمان است. بدین منظور از داده های تاید گیج های ساحلی در بنادر بوشهر، جاسک و چابهار استفاده شده است. مدت زمان برداشت اطلاعات تاید گیج از تغییرات سطح لحظه ای آب دریا در ایستگاه های ذکرشده به ترتیب در حدود 24، 6 و7 سال است. با آنالیز ماهانه داده های جزرومدی، دامنه مولفه های جزرومدی ، ، و به تفکیک برای هر ماه به دست آمده است. نتایج عددی به دست آمدهبا استفاده از نرم افزار فورمن نشان می دهد، باوجود اینکه بیشترین مقدار دامنه مولفه های جزرومدی مربوط به مولفه نیم روزانه ماه در حدود 72 سانتی متر در بندر جاسک می باشد، ولی اصلی ترین تغییرات ماهانهیعنی اختلاف بین بیشترین و کمترین مقدار دامنه برای تمامی ماه ها در فاصله زمانی ذکرشده در بالا مربوط به مولفه با دامنه تغییرات در حدود 30 سانتی متر است. همچنین برای سایر مولفه ها نظیر ، و به ترتیب مقادیر تغییرات ماهانه در حدود 18، 11 و 9 سانتی متر به دست آمده است.
    کلید واژگان: تاید گیج ساحلی, تغییرات فصلی مولفه های جزرومدی, خلیج فارس, دریای عمان}
    Marjam Mashayekhpour, Rouhollah Emadi *, Massoud Torabi Azad
    The main purpose of this paper is to examine the monthly change of main constituents of tide in the northern coast of Persian Gulf and Oman Sea. So the coastal tide gauge data in the port of Bushehr, Jask and Chabahar is used. Duration of tide gauge data collection stations from the sea surface height is listed by about 24, 6 and 7 years. By analyzing the data monthly of tide, the tidal constituents of M2, S2, K1 and O1 were obtained separately for each month. Results obtained show that, the greatest tidal range is for lunar semi diurnal component (M2) about 72 cm in Jask. However, the main constituents of the monthly changes are for K1 with a range of about 30 centimeters. As well as for other constituents such as S2, O1 and M2 to the monthly change in values of 18, 11 and 9 cm are obtained.
    Keywords: coastal tide gauge, seasonal variation of tidal constituents, Persian Gulf, Oman sea}
  • سرمد قادر *، دانیال یازجی، محسن سلطان پور، محمدحسین نعمتی
    نتایج حاصل از توسعه یک سامانه پیش بینی همادی برای مدل WRF جهت پیش بینی میدان باد سطحی در محدوده خلیج فارس در تحقیق حاضر ارائه می شود. سامانه مذکور ترکیبی از ایجاد پریشیدگی در شرایط اولیه و استفاده از طرح واره های فیزیکی متفاوت می باشد. برای یافتن پیکربندی (های) مناسب مدل WRF از دیدگاه پارامترسازی های فیزیکی تعداد 14 پیکربندی انتخاب شده و پس از انجام اجراهای مدل برای چندین تاریخ منتخب و انجام اعتبارسنجی نتایج خروجی مدل به ویژه برای میدان باد، سه پیکربندی به عنوان پیکربندی های مناسب انتخاب شدند. سپس اعضای سامانه همادی با استفاده از ترکیب سه پیکربندی منتخب و ایجاد پریشیدگی در شرایط اولیه مدل با استفاده از روش مونت کارلو ایجاد می شوند. برای انجام شبیه سازی های مدل WRF برای هر یک از اعضای سامانه همادی از دو ناحیه محاسباتی تودرتو با تفکیک های مکانی 0/3 درجه و 0/1 درجه استفاده می شود. بررسی عملکرد پیش بینی های سامانه به کمک محاسبه پارامترهای آماری همچون ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا در مقایسه با داده های مشاهدات شامل داده های ایستگاه های هواشناسی موجود در منطقه و داده های اندازه گیری شده توسط سنجنده های ماهواره ای (مانند QuikSCAT و ASCAT) نشان از عملکرد مناسب میانگین همادی در مقایسه با پیش بینی قطعی برای پیش بینی میدان باد دارد.
    کلید واژگان: پیش بینی همادی, میدان باد, مدل WRF, خلیج فارس}
    Sarmad Ghader *, Daniel Yazegi, Mohsen Soltanpour, Mohammad Hossein Nemati
    This work is devoted to present the results of an ensemble prediction system developed for the Weather Research and Forecasting (WRF) model to predict surface wind over the Persian Gulf. To construct the ensemble members a combination of perturbed initial condition (using Monte Carlo method) and model perturbations (using multi physical parameterization schemes) is employed. Here, an ensemble prediction system with 15 members (three physical parameterization schemes and five initial condition perturbations for each one) is used to generate the surface wind and other meteorological field predictions over the Persian Gulf. Assessment of the ensemble mean against the observational in situ and satellite (e.g., ASCAT and QuikSCAT) data indicates promising performance of the ensemble prediction system over the deterministic predictions.
    Keywords: ensemble prediction, wind field, WRF model, Persian Gulf}
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